Un nuovo studio in Giornale della Società Chimica Americana esplora la chimica e la storia complicata e allarmante di DFDT, un insetticida ad azione rapida.

"Abbiamo deciso di studiare la crescita dei cristalli in un insetticida poco conosciuto e abbiamo scoperto la sua storia sorprendente, compreso l'impatto della seconda guerra mondiale sulla scelta del DDT, e non del DFDT, come insetticida primario nel XX secolo, "ha detto Bart Kahr, professore di chimica alla New York University e uno degli autori senior dello studio.

Alla scoperta di forme solide di DFDT

Kahr e il professore di chimica della New York University Michael Ward studiano la crescita dei cristalli, che due anni fa li ha portati a scoprire una nuova forma cristallina del famigerato insetticida DDT. Il DDT è noto per i suoi effetti dannosi sull'ambiente e sulla fauna selvatica. Ma la nuova forma sviluppata da Kahr e Ward si è rivelata più efficace contro gli insetti e, in quantità minori, minimizzando potenzialmente il suo impatto ambientale.

Continuando ad esplorare la struttura cristallina degli insetticidi, il team di ricerca ha iniziato a studiare forme fluorurate di DDT, scambiando gli atomi di cloro con il fluoro. Hanno preparato due forme solide del composto, un monofluoro e un analogo difluoro, e le hanno testate su moscerini della frutta e zanzare, comprese le specie di zanzare che trasportano la malaria, febbre gialla, Dengue, e Zika. Le forme solide di DDT fluorurato uccidevano gli insetti più rapidamente del DDT; l'analogo del difluoro, noto come DFDT, ha ucciso le zanzare da due a quattro volte più velocemente.

"La velocità ostacola lo sviluppo della resistenza, "disse Ward, un autore senior dello studio. "I cristalli di insetticidi uccidono le zanzare quando vengono assorbiti attraverso i cuscinetti dei loro piedi. I composti efficaci uccidono gli insetti rapidamente, possibilmente prima che siano in grado di riprodursi."

I ricercatori hanno anche effettuato un'analisi dettagliata delle attività relative delle forme allo stato solido di DDT fluorurato, notando che le forme meno termodinamicamente stabili, in cui i cristalli liberano le molecole più facilmente, erano più efficaci nell'uccidere rapidamente gli insetti.

La storia dimenticata di DFDT

Oltre alle loro analisi chimiche, i ricercatori hanno cercato di determinare se la loro creazione avesse un precedente. Così facendo, hanno scoperto un retroscena ricco e inquietante per DFDT. Attraverso documenti storici, hanno appreso che il DFDT è stato creato come insetticida dagli scienziati tedeschi durante la seconda guerra mondiale ed è stato utilizzato dall'esercito tedesco per il controllo degli insetti in Unione Sovietica e in Nord Africa, parallelamente all'uso del DDT da parte delle forze armate americane in Europa e nel Pacifico meridionale.

Nel caos del dopoguerra, però, La produzione di DFDT si è interrotta bruscamente. Gli ufficiali militari alleati che hanno intervistato gli scienziati del Terzo Reich hanno respinto le affermazioni dei tedeschi secondo cui il DFDT era più veloce e meno tossico per i mammiferi del DDT, definendo i loro studi "scarsi" e "inadeguati" nei rapporti dell'intelligence militare.

Nel suo discorso del Premio Nobel del 1948 per la scoperta della capacità di uccidere gli insetti del DDT, Paul Müller ha osservato che il DFDT dovrebbe essere l'insetticida del futuro, dato che funziona più velocemente del DDT. Nonostante questo, Il DFDT è stato in gran parte dimenticato ed era sconosciuto agli entomologi contemporanei con cui si sono consultati i ricercatori della New York University.

"Siamo rimasti sorpresi nello scoprire che all'inizio DDT aveva un concorrente che ha perso la gara a causa di circostanze geopolitiche ed economiche, per non parlare del suo legame con l'esercito tedesco, e non necessariamente per considerazioni scientifiche. Un più veloce, insetticida meno persistente, come DFDT, potrebbe aver cambiato il corso del XX secolo; ci costringe a immaginare storie scientifiche controfattuali, " ha detto Kahr.

La necessità di nuovi insetticidi

Le malattie trasmesse dalle zanzare come la malaria, che uccide un bambino ogni due minuti, sono importanti problemi di salute pubblica, causando 200 milioni di malattie all'anno. Malattie più recenti come Zika possono rappresentare una minaccia crescente per la salute di fronte a un clima che cambia.

Le zanzare sono sempre più resistenti e non rispondono agli insetticidi piretroidi incorporati nelle zanzariere. I funzionari della sanità pubblica sono preoccupati e hanno riconsiderato l'uso del DDT, che è stato vietato per decenni in gran parte del mondo ad eccezione dell'uso selettivo per il controllo della malaria, ma la sua storia controversa e l'impatto ambientale incoraggiano la necessità di nuovi insetticidi.

"Mentre sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere meglio la sicurezza e l'impatto ambientale del DFDT, noi, insieme all'Organizzazione Mondiale della Sanità, riconoscere l'urgente necessità di nuove, insetticidi veloci. Non solo gli insetticidi ad azione rapida sono fondamentali per combattere lo sviluppo della resistenza, ma si può usare meno insetticida, potenzialmente riducendo il suo impatto ambientale, " ha detto Ward.