La questione di come i pesticidi influiscano sulla salute pubblica e sull'ambiente ha suscitato molta attenzione in Québec. I pesticidi sono ampiamente utilizzati e spesso finiscono nel nostro ambiente naturale.

I pesticidi sono utili per uccidere le erbacce (erbicidi), i funghi (fungicidi), gli insetti nocivi in ​​agricoltura e le pulci negli animali domestici (insetticidi). Sono anche usati per ridurre il numero di insetti che pungono negli ambienti urbani e rurali.

Di recente abbiamo studiato gli effetti indiretti sulla salute delle rane di un biopesticida utilizzato da diversi decenni, principalmente per ridurre il numero di fastidiose zanzare.

Le proteine ​​batteriche sono insetticidi naturali

Il Bti è uno dei numerosi pesticidi utilizzati in tutto il mondo per ridurre le popolazioni di insetti pungenti che si riproducono nelle zone umide. Questo insetticida biologico è composto da tossine naturali del batterio Bacillus thuringiensis israelensis .

Queste tossine, sintetizzate sotto forma di cristalli, appartengono alla famiglia delle proteine ​​Cry e prendono di mira le larve di insetti pungenti come zanzare e mosche nere. Dopo che le larve hanno ingerito i cristalli, questi si dissolvono nel tubo digerente e si trasformano in proteine ​​tossiche che distruggono le pareti dell'intestino, uccidendo le larve.

In linea di principio, le Cry tossine non dovrebbero intaccare le pareti intestinali delle specie di vertebrati (mammiferi, uccelli, rettili, anfibi e pesci) perché le condizioni digestive di queste specie non favoriscono la trasformazione dei cristalli in proteine ​​distruttive. Secondo Health Canada, il Bti non è un rischio elevato per altri animali e per gli esseri umani.

Tuttavia, l'uso di Bti rimane controverso.

Effetti tossici o nessun effetto delle formulazioni Bti?

Bti viene spesso applicato direttamente a piccoli specchi d'acqua, come le paludi, per colpire specificamente le larve di zanzara acquatica e mosca nera. Potrebbe potenzialmente avere un impatto su altre specie animali acquatiche, come i girini di rana, noti per essere sensibili agli agenti inquinanti.

Alcuni studi hanno dimostrato che le formulazioni di Bti possono essere direttamente tossiche per le rane, mentre altri non hanno rivelato alcun effetto.

Ad esempio, due studi argentini hanno riportato che una formulazione commerciale di Bti, chiamata Introban, era tossica per i girini della rana creola. Tuttavia, il nostro lavoro ha dimostrato che una formulazione Bti chiamata VectoBac non ha causato mortalità nei girini di rana di legno e rospo americano.

Questi risultati contrastanti potrebbero essere attribuiti alle diverse formulazioni di Bti utilizzate in un paese o nell'altro, alla potenza del prodotto, alle specie utilizzate o alle condizioni ambientali durante gli esperimenti. Ogni prodotto commerciale Bti contiene anche additivi noti solo ai loro produttori e i cui effetti sui girini non sono noti.

Il nostro team ha scritto di queste differenze in un articolo pubblicato sulla rivista scientifica Archives of Environmental Contamination and Toxicology .

Metamorfosi e microbiota intestinale

I risultati del nostro studio, pubblicati di recente sulla rivista Environmental Science &Technology , ha rivelato che VectoBac può influenzare la metamorfosi della rana, il passaggio dal girino alla giovane rana.

Nelle rane di legno e nei rospi americani, due tipi di VectoBac hanno alterato il tempo impiegato da un girino per metamorfosi, ritardando la metamorfosi di quasi cinque giorni o facendola avanzare di un giorno, a seconda del trattamento. Gli studi sull'ecologia delle rane hanno stabilito che la metamorfosi precoce riduce le possibilità di sopravvivenza di una rana, il che potrebbe in definitiva ridurre le dimensioni della popolazione.

Oltre alla metamorfosi, entrambi i tipi di VectoBac che abbiamo studiato hanno alterato la composizione della comunità batterica intestinale dei giovani rospi esposti. Infatti, con i tassi di applicazione raccomandati dal produttore, c'è stato un aumento dell'abbondanza relativa di alcune famiglie di batteri intestinali. L'impatto di queste modifiche rimane sconosciuto.

Uno studio del 2017 di Jason Rohr dell'Università di Pittsburgh ha mostrato che l'interruzione del microbiota degli anfibi diminuisce la resistenza ai parassiti più avanti nella vita. Il nostro team si concentrerà sulla determinazione se i cambiamenti nel microbiota indotti da Bti influiranno sulla fisiologia delle rane a lungo termine.

Il principio di precauzione

Il principio di precauzione, secondo il quale "una sostanza dovrebbe essere considerata potenzialmente dannosa per la salute umana e l'ambiente fino a prova contraria", dovrebbe essere applicato agli habitat degli anfibi?

I nostri risultati indicano che l'impatto dei prodotti commerciali Bti sulla salute degli anfibi è variabile tra le specie che abbiamo studiato, ma la nostra comprensione rimane limitata. Le formulazioni Bti contengono ingredienti diversi dalle semplici tossine naturali e non sappiamo ancora se questi abbiano effetti sui girini.

Di conseguenza, consigliamo di mirare e ridurre al minimo l'applicazione dei prodotti Bti negli ecosistemi ricchi di anfibi, tenendo conto dei periodi sensibili durante il ciclo di vita di una rana, compresi la riproduzione e lo sviluppo delle uova in giovani rane.

Queste precauzioni dovrebbero essere applicate fino a quando la ricerca non sarà condotta per valutare se i cambiamenti osservati nella metamorfosi e nel microbiota intestinale hanno effetti avversi sulle popolazioni di anfibi.