Enhanced Oil-Based Formulation of a Native Beauveria bassiana Isolate: Optimisation of Carriers and Adjuvants for Improved Conidial Viability

Nel mondo dell'agricoltura, gli agricoltori si sono affidati per lungo tempo a spray chimici per impedire agli insetti di divorare i loro raccolti. Tuttavia, un approccio più silenzioso e naturale ha guadagnato terreno: l'uso di funghi viventi per combattere i parassiti. Tra questi alleati microscopici, un fungo chiamato Beauveria bassiana è una vera stella. Esso infetta e uccide naturalmente una vasta gamma di insetti dannosi, offrendo un modo per gestire i parassiti senza il pesante impatto ambientale dei prodotti chimici sintetici. Eppure, affinché questa arma biologica funzioni nel mondo reale, deve affrontare un ostacolo significativo. Le minuscole spore che trasportano l'infezione sono fragili. Quando esposte all'aria secca, alla luce solare intensa o a sbalzi di temperatura, spesso muoiono prima di poter raggiungere il loro bersaglio. Per rendere questi funghi utili agli agricoltori, gli scienziati devono confezionarli in un modo che li mantenga vivi e pronti a colpire, un processo noto come formulazione.

I ricercatori della Kerala Agricultural University si sono posti l'obiettivo di risolvere questo problema di confezionamento per un ceppo specifico e nativo del fungo. Sapevano che mescolare le spore fungine con l'olio avrebbe potuto aiutare a proteggerle dall'essiccazione e ad aiutarle ad aderire meglio ai corpi degli insetti rispetto alle miscele a base d'acqua. Tuttavia, non tutti gli oli sono uguali, e aggiungere gli ingredienti sbagliati potrebbe uccidere il fungo invece di salvarlo. Il team ha testato cinque diversi oli vegetali — palma, sesamo, girasole, crusca di riso e cocco — per vedere quali fossero tollerati dal fungo. Hanno anche sperimentato con quattro diversi additivi, incluso il glicerolo, un liquido comune denso e scivoloso, per vedere se queste sostanze potessero agire come uno scudo per le spore durante lo stoccaggio.

Il primo passo è stato capire quali oli avrebbero permesso la crescita del fungo e quali ne avrebbero interrotto il corso. I ricercatori hanno posto le spore fungine su piastre e hanno introdotto i diversi oli. I risultati sono stati chiari e immediati. Gli oli di girasole, crusca di riso e cocco hanno agito come barriere, impedendo al fungo di crescere del tutto. L'olio di sesamo era migliore, permettendo al fungo di sopravvivere, ma l'olio di palma si è rivelato il vincitore assoluto. Non ha inibito il fungo in alcun modo e, quando il team ha conservato le spore nell'olio di palma per quindici giorni, il numero di spore viventi è rimasto significativamente più alto rispetto a qualsiasi altro olio testato. Ciò ha identificato l'olio di palma come il vettore ideale, il veicolo liquido che avrebbe contenuto l'esercito fungino.

Con il miglior olio selezionato, il team è passato alla ricerca dell'additivo perfetto da mescolare all'olio di palma. Hanno testato varie concentrazioni di glicerolo, una sostanza che trattiene l'umidità, insieme ad altri additivi comuni come emulsionanti e addensanti. L'obiettivo era trovare una miscela che mantenesse le spore vive il più a lungo possibile. I risultati hanno indicato una ricetta specifica: olio di palma mescolato con tre percenti di glicerolo. Questa combinazione ha mantenuto il maggior numero di spore vive dopo trenta giorni di conservazione. Altri additivi, come un comune emulsionante chiamato Tween-80 e una sostanza simile alla plastica chiamata PEG, hanno invece ridotto il numero di spore viventi, performando non meglio di un olio semplice senza additivi. La miscela di glicerolo, tuttavia, ha creato un ambiente stabile che ha protetto le spore.

L'ultimo test è stato verificare quanto potesse durare questa nuova miscela su uno scaffale. I ricercatori hanno conservato la loro migliore formulazione, ovvero la miscela di olio di palma e glicerolo, in bottiglie di vetro in condizioni normali di temperatura ambiente e hanno controllato il numero di spore viventi ogni mese per un anno. La miscela ha performato in modo straordinario. Per i primi cinque mesi, il numero di spore viventi è rimasto alto, ben al di sopra del livello minimo richiesto affinché un prodotto sia considerato commercialmente utile. Anche dopo quattro mesi, il conteggio rimaneva forte. Tuttavia, al sesto mese, il numero di spore viventi è sceso al di sotto dello standard accettabile, il che significa che il prodotto non sarebbe stato più affidabile per gli agricoltori. Al contrario, un gruppo di controllo di spore conservate in acqua semplice è morto molto più velocemente, perdendo vitalità entro due mesi.

Questo studio dimostra che una semplice combinazione di olio di palma e una piccola quantità di glicerolo può estendere significativamente la vita di queste spore fungine benefiche. Trovando l'olio giusto e l'additivo giusto, i ricercatori hanno creato una formulazione che mantiene il fungo vivo e pronto all'uso per un periodo fino a cinque mesi. Questo è un passo cruciale verso il rendere il controllo biologico dei parassiti più pratico e affidabile per l'agricoltura su larga scala. Sebbene il prodotto non duri per sempre, estendere la sua durata da vita da poche settimane a cinque mesi lo rende un'opzione praticabile per i programmi di gestione integrata dei parassiti, offrendo un'alternativa sostenibile ai pesticidi chimici che può essere conservata e spedita senza perdere il proprio potere.