Sistemi di rilascio semiochimico basati su polimeri naturali per attirare i flebotomi (Ditteri: Psychodidae)

Parassiti e vettori volume 16, numero articolo: 303 (2023) Citare questo articolo

109 accessi

1 Altmetrico

Dettagli sulle metriche

L’uso efficace dei semiochimici per attirare gli insetti nelle trappole si basa sulla ricerca dei composti più adatti e dei loro profili di rilascio nel tempo. Sulla base dei promettenti risultati del gruppo, sono state sviluppate matrici con un profilo di rilascio più adeguato e proprietà più ecocompatibili per il rilascio di 1-esanolo. Per utilizzare un prototipo più adatto sul campo, i sistemi più promettenti sono stati aggiunti a una capsula e valutati in una galleria del vento. Sono stati eseguiti esperimenti comportamentali utilizzando la specie di flebotomi, Lutzomyia longipalpis, per valutare l'efficacia del sistema proposto.

Sono stati sviluppati diversi sistemi di rilascio variando il rapporto del polimero (gomma di gellano e pectina), la concentrazione del reticolante (cloruro di alluminio) e la rimozione della glutaraldeide. I sistemi di rilascio sono stati caricati con 1-esanolo e i loro profili di rilascio sono stati valutati utilizzando l'analisi gravimetrica in condizioni ambientali e condizioni di elevata umidità. Quando il sistema a matrice è stato collocato all'interno di un contenitore di plastica, sono state osservate modulazioni nel profilo di rilascio attivo e il sistema ha potuto essere riutilizzato. Comportamenti di attrazione degli attidi delle specie di flebotomi, Lu. longipalpis, sono stati valutati in una galleria del vento quando esposti a sistemi di rilascio caricati di 1-esanolo in tempi diversi.

Tra le quattro formulazioni valutate, il Sistema 2 (gomma di gellano e pectina in rapporto 1:1 con il 5% di cloruro di alluminio) ha mostrato il profilo di rilascio più promettente, con maggiore uniformità e tempo di rilascio del composto più lungo. La massima uniformità di rilascio di 1-esanolo è stata raggiunta in un periodo di tempo più lungo, principalmente ogni 24 ore, sia in condizioni ambientali che di elevata umidità. Il sistema 2 può essere riutilizzato almeno una volta con la stessa struttura. Le prove in galleria del vento hanno mostrato un'efficiente attivazione e attrazione di Lu. longipalpis a 1-esanolo dopo 24, 48 e 72 ore nel Sistema 2 posto all'interno delle capsule.

La matrice polimerica integrata con 1-esanolo e introdotta in capsule di plastica ha mostrato risultati promettenti nell'attrarre i flebotomi. Questo sistema può essere utilizzato come soluzione per altri composti attrattivi nonché in altre applicazioni in cui il loro rilascio deve essere controllato o prolungato.

I flebotomi (Diptera: Psychodidae) sono insetti ematofagi e olometaboli [1]. Sono vettori naturali di virus, batteri e protozoi Leishmania [2]. Gli insetti ematofagi mostrano una risposta olfattiva ai composti chimici per ottenere fonti di farina di sangue [3].

Tra i composti caratterizzati nella categoria allelochimica, i cairomoni sono composti volatili prodotti da organismi di una specie a beneficio di individui di un'altra specie [4]. Alcuni cairomoni prodotti dai vertebrati (ad esempio, anidride carbonica, acido lattico, ammoniaca e 1-otten-3-olo) sono stati valutati in diversi gruppi di insetti, inclusi culicidi, triatomini, cheratopogonidi e simulidi [5,6,7, 8,9].

Precedenti studi hanno studiato l’attrattiva dei cairomoni, come l’ottenolo e l’1-esanolo, sui flebotomi nelle specie Nyssomyia neivai [10, 11]. Per Lutzomyia longipalpis, l'ottenolo e il nonanolo hanno mostrato migliori risposte di attrattiva nelle femmine e risposte di eptanolo nei maschi [12]. Gli alcoli valutati sono presenti nel sudore umano e prodotti da batteri [13]. In tutti gli studi citati, gli alcoli sono stati posti in sistemi di rilascio capillare su un filo o carta da filtro posti come trappole.

Un aspetto importante degli studi di ecologia chimica è il rilascio di composti nell’ambiente per attirare gli insetti e migliorarne la cattura. Per garantire il successo di queste strategie di cattura, è necessario valutare sia i composti attrattivi appropriati sia il modo migliore per rilasciarli in natura.

Sono stati fatti progressi rilevanti riguardo ai sistemi di rilascio di composti che attirano insetti di importanza agricola o epidemiologica [14,15,16,17]; tuttavia, sono state identificate alcune sfide nello sviluppo di questi sistemi, principalmente a causa del loro utilizzo in ambienti imprevedibili con grandi variazioni di temperatura e umidità. Pertanto, lo sviluppo di nuovi sistemi che consentano la modulazione delle velocità di rilascio di composti attrattivi a intervalli di tempo prestabiliti e rapporti costanti tenta di superare queste sfide.