Drosophila suzukii sau musculița cu aripi pătate este unul dintre cei mai periculoși dăunători ai fructelor în Europa. Își depune ouăle în fructele proaspete și mature, compromițându-le calitatea și favorizând infecțiile secundare, ceea ce o transformă într-o amenințare majoră pentru cultivarea fructelor.
Metodele tradiționale de control includ tratamente la temperaturi scăzute și fumigația cu insecticide, însă eficacitatea și mecanismele lor de acțiune nu sunt încă pe deplin înțelese.
Un studiu recent realizat în Coreea a analizat efectul combinat al formiatului de etil (EF) și tratamentului la rece, concentrându-se pe modificările metabolice pentru a înțelege mai bine impactul asupra fiziologiei insectei.
Formiatul de etil este un compus volatil natural cu proprietăți insecticide, care acționează rapid și nu lasă reziduuri. Totuși, eficiența sa este limitată de penetrarea redusă în țesuturi și de necesitatea unor concentrații ridicate.
Pe de altă parte, tratamentele la temperaturi scăzute sunt utilizate frecvent în procesele de export și carantină a fructelor, demonstrând eficiență în combaterea dăunătorilor fără a compromite calitatea fructelor.
Combinarea celor două metode pare să amplifice efectele insecticide, însă mecanismele biochimice care stau la baza acestei sinergii nu fuseseră clarificate anterior.
Printr-o analiză metabolomică comparativă, cercetătorii au identificat principalele căi metabolice afectate de tratamentul combinat.
Rezultate ce promit soluții în controlul ecologic al Drosophila suzukii
Un impact semnificativ a fost observat asupra ciclului acidului tricarboxilic (TCA), implicat în producția de energie, și asupra sintezei purinelor și pirimidinelor, esențiale pentru metabolismul acizilor nucleici.
În plus, metaboliți implicați în procesele de detoxifiere, precum citocromul P450 și glutationul, au suferit variații semnificative, indicând un răspuns intens la stres.
Tratamentul cu formiat de etil a demonstrat o inhibare clară a citocrom c oxidazei, ultima enzimă din lanțul de transport al electronilor mitocondriali, ceea ce a dus la acumularea intermediarilor ciclului Krebs și la o reducere a eficienței energetice a Drosophila suzukii.
În schimb, expunerea la temperaturi scăzute a stimulat metabolismul glicolitic, amplificând producția de energie ca răspuns la stresul termic. În plus, tratamentul combinat a crescut sinteza sfingolipidelor, esențiale pentru integritatea membranei celulare și pentru răspunsul imun al insectei.
De asemenea, s-a observat o reducere a flavin mononucleotidului (FMN), un cofactor esențial pentru P450 oxidoreductază, o enzimă-cheie în procesele de detoxifiere.
Vezi aici despre Cum creștem răsad sănătos – sfaturi pentru începători.
Această scădere ar putea compromite capacitatea Drosophila suzukii de a rezista stresului chimic și ambiental, sporind letalitatea tratamentului combinat.
În final, s-a detectat o modificare semnificativă a nivelurilor de disulfură de glutation (GSSG), un marker al stresului oxidativ, sugerând că acțiunea combinată a formiatului de etil și a temperaturilor scăzute generează un dezechilibru redox puternic în celulele insectei.
Aceste descoperiri deschid noi perspective pentru gestionarea ecologică a Drosophila suzukii. Combinarea formiatului de etil cu temperaturile scăzute s-a dovedit a fi o strategie eficientă și sustenabilă pentru combaterea acestui dăunător.
Înțelegerea mai profundă a mecanismelor metabolice implicate permite optimizarea tratamentelor actuale, ci și dezvoltarea unor noi strategii direcționate, minimizând impactul asupra mediului.
De asemenea, acest studiu va oferi date valoroase pentru îmbunătățirea practicilor de carantină și identificarea unor biomarkeri utili în evaluarea eficienței tratamentului.
Între timp, vă recomandăm articolul Musculița cu aripi pătate – măsuri disponibile de control.
Sursă: Lee, J., Kim, H. K., Jeon, J. C., Seok, S. J., Kim, G. H., Koo, H. N., & Lee, D. W. (2024). Metabolite changes by combined treatment, ethyl formate and low temperature, in Drosophila suzukii. Scientific Reports, 14(1), 25948.
