Introduzione
I funghi entomopatogeni sono microrganismi naturalmente presenti negli ecosistemi agricoli e forestali, dove svolgono un ruolo ecologico documentato nella regolazione delle popolazioni di artropodi. La loro presenza nel suolo e sulla vegetazione è parte integrante della biodiversità microbiologica degli agroecosistemi.
Le specie di maggiore interesse agronomico appartengono principalmente ai generi Beauveria, Metarhizium, Lecanicillium e Isaria. Questa guida analizza la loro biologia, il meccanismo d’azione e i fattori che ne influenzano l’attività.
Biologia e ciclo di vita
I funghi entomopatogeni sono organismi ascomiceti o deuteromiceti che completano parte del loro ciclo biologico a spese di artropodi ospiti. Il ciclo comprende:
- produzione di conidi (spore asessuate) nell’ambiente
- adesione delle spore alla cuticola dell’artropode ospite
- germinazione e penetrazione attraverso la cuticola
- colonizzazione interna e produzione di metaboliti bioattivi
- morte dell’ospite e sporulazione esterna per la dispersione
Le spore possono persistere nel suolo per periodi prolungati in condizioni di bassa umidità e temperatura, riprendendo l’attività quando le condizioni ambientali diventano favorevoli.
Meccanismo d’azione
A differenza degli insetticidi chimici, i funghi entomopatogeni non richiedono l’ingestione da parte dell’ospite. Il meccanismo d’azione si basa sul contatto diretto tra le spore e la superficie esterna dell’artropode.
Il processo si articola in più fasi:
- Adesione: le spore aderiscono alla cuticola dell’artropode attraverso interazioni fisico-chimiche specifiche
- Germinazione: in condizioni di umidità e temperatura adeguate, le spore germinano producendo un tubo germinativo
- Penetrazione: il fungo produce enzimi litici — proteasi, lipasi, chitinasi — che degradano i componenti della cuticola, consentendo la penetrazione nell’emolinfa
- Colonizzazione: all’interno dell’ospite, il fungo si moltiplica producendo blastospore e metaboliti bioattivi (destruxine, beauvericine) che compromettono progressivamente le funzioni fisiologiche
- Sporulazione: dopo la morte dell’ospite, il fungo emerge dai tegumenti e produce nuovi conidi, che possono infettare altri artropodi presenti nell’ambiente
Il tempo tra il contatto iniziale e la morte dell’ospite varia tipicamente tra 3 e 10 giorni, in funzione della specie fungina, della specie ospite, della dose di spore e delle condizioni ambientali.
Principali specie di interesse agronomico
Beauveria bassiana
Beauveria bassiana (Bals.-Criv.) Vuill. è uno degli entomopatogeni più studiati e documentati in letteratura scientifica. Presenta un ampio spettro di ospiti, con documentata attività su coleotteri, lepidotteri, emitteri e acari. È naturalmente presente nel suolo e sulla vegetazione di numerosi ecosistemi agricoli. Le condizioni ottimali di germinazione sono temperature tra 20 e 28°C e umidità relativa superiore all‘90%.
Metarhizium anisopliae
Metarhizium anisopliae (Metch.) Sorok. è particolarmente documentato per la sua attività sugli artropodi terricoli — larve di coleotteri, ditteri e altri insetti edafici. La sua capacità di persistere nel suolo e di colonizzare la rizosfera lo rende di particolare interesse per le applicazioni nel substrato. Le condizioni ottimali sono simili a quelle di B. bassiana.
Lecanicillium spp.
Lecanicillium muscarium e Lecanicillium longisporum sono documentati per la loro interazione biologica con artropodi a corpo molle — afidi, aleurodidi, acari — sulla parte aerea delle piante. Richiedono condizioni di umidità relativa elevata (superiore al 90%) per una germinazione ottimale delle spore.
Selettività e sicurezza
In letteratura scientifica, i funghi entomopatogeni presentano un profilo di selettività documentato nei confronti degli artropodi bersaglio. La selettività è determinata da fattori biologici specifici:
- composizione chimica della cuticola dell’ospite, che determina la compatibilità con gli enzimi litici del fungo
- temperatura corporea dell’ospite: i vertebrati a sangue caldo presentano temperature corporee (36–38°C) superiori all’optimum di crescita dei funghi entomopatogeni
- risposta immunitaria dell’ospite: gli artropodi bersaglio presentano una risposta immunitaria meno efficace nei confronti di questi patogeni rispetto agli insetti utili
Insetti utili come api, coccinelle e sirfidi presentano caratteristiche biologiche che li rendono meno suscettibili all’infezione rispetto agli artropodi fitofagi bersaglio, sebbene le condizioni di esposizione e la dose rimangano fattori rilevanti.
Fattori che influenzano l’attività
L’efficacia biologica dei funghi entomopatogeni è influenzata da diversi fattori ambientali e applicativi:
- Umidità relativa: la germinazione delle spore richiede umidità relativa superiore all‘85–90%. In condizioni di bassa umidità, la germinazione è rallentata o inibita
- Temperatura: l’optimum è generalmente compreso tra 20 e 28°C. Temperature superiori a 35°C o inferiori a 10°C riducono significativamente l’attività
- Radiazione UV: l’esposizione diretta alla luce solare riduce la vitalità delle spore. Le applicazioni nelle ore serali o in condizioni di cielo coperto migliorano la persistenza
- Copertura: il contatto diretto tra spore e artropode è necessario per l’infezione. Una distribuzione uniforme sulla vegetazione o nel substrato è fondamentale
- Densità della popolazione ospite: l’efficacia aumenta con la densità della popolazione bersaglio, che favorisce la trasmissione orizzontale delle spore
Confronto con gli insetticidi chimici
I funghi entomopatogeni presentano caratteristiche biologiche fondamentalmente diverse rispetto agli insetticidi chimici di sintesi:
- agiscono per contatto e non per ingestione, rendendo meno probabile lo sviluppo di resistenza basata su meccanismi di detossificazione metabolica
- il tempo di azione è più lento (3–10 giorni) rispetto agli insetticidi chimici, ma la sporulazione post-mortem crea un effetto di persistenza nell’ambiente
- non lasciano residui chimici nei tessuti vegetali o nel suolo
- la resistenza agli entomopatogeni è documentata in letteratura come significativamente meno frequente rispetto alla resistenza agli insetticidi chimici
Domande frequenti (FAQ)
I funghi entomopatogeni sono pericolosi per l’uomo?
No. La temperatura corporea dei vertebrati a sangue caldo (36–38°C) è superiore all’optimum di crescita dei funghi entomopatogeni di interesse agronomico. Non sono documentati casi di infezione in soggetti immunocompetenti.
Quanto tempo impiegano ad agire?
Il tempo tra il contatto iniziale e la morte dell’ospite varia tipicamente tra 3 e 10 giorni, in funzione della specie fungina, della specie ospite e delle condizioni ambientali. L’azione è più lenta rispetto agli insetticidi chimici, ma la sporulazione post-mortem crea un effetto di persistenza.
Possono essere utilizzati in agricoltura biologica?
Sì, i principali funghi entomopatogeni (Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae, Lecanicillium muscarium) sono ammessi in agricoltura biologica ai sensi del Regolamento (UE) 2018/848 e del Regolamento (CE) 889/2008.
Quali sono le condizioni ottimali per la loro efficacia?
Umidità relativa superiore all‘85–90%, temperature tra 20 e 28°C, assenza di esposizione diretta alla radiazione UV nelle ore immediatamente successive all’applicazione.
Sviluppano resistenza negli artropodi bersaglio?
La resistenza agli entomopatogeni è documentata in letteratura come significativamente meno frequente rispetto alla resistenza agli insetticidi chimici, grazie alla complessità del meccanismo d’azione biologico.
Possono essere combinati con altri microrganismi benefici?
Sì, in letteratura scientifica è documentata la compatibilità dei funghi entomopatogeni con altri microrganismi benefici come Trichoderma spp., batteri rizosferici e funghi micorrizici, con cui possono essere integrati in consorzi microbiologici.
Bibliografia
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- Shah, P.A., Pell, J.K. (2003). Entomopathogenic fungi as biological control agents. Applied Microbiology and Biotechnology, 61, 413–423.
Per approfondire un approccio basato sulla gestione microbiologica continuativa della coltura è possibile consultare la pagina dedicata al Metodo Living Defence SVT.
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