Gli scienziati hanno sviluppato sette forme cristalline di imidacloprid, uno degli insetticidi più utilizzati al mondo, nel tentativo di ridurre drasticamente il suo impatto ambientale, secondo uno studio pubblicato nel Giornale della Società Chimica Americana . Le nuove forme funzionano fino a nove volte più velocemente della versione originale, il che significa che una quantità minore può essere utilizzata per controllare gli insetti come le zanzare che trasmettono malattie infettive, riducendo la possibilità di danni ad altri organismi, come le api.

"Utilizzando forme modificate di imidacloprid, potremmo avere una strategia sostenibile per migliorare la capacità dell'insetticida di controllare i vettori della malattia delle zanzare riducendo la quantità necessaria, "ha detto Bart Kahr, un professore di chimica alla New York University che studia la crescita dei cristalli, e chi ha condotto questa ricerca. "Questo fornisce un percorso per ridurre al minimo l'esposizione e il danno ad altri organismi, oltre a ritardare l'inizio dello sviluppo della resistenza da parte delle zanzare, un'urgenza in cui la malaria è endemica".

L'imidacloprid fa parte della famiglia degli insetticidi neonicotinoidi, che agiscono sul sistema nervoso centrale degli insetti legandosi allo stesso recettore della nicotina. Quando gli insetti atterrano su superfici spruzzate con imidacloprid, le molecole di insetticida vengono assorbite dai cristalli attraverso i loro piedi, sconvolgendo il loro sistema nervoso.

L'imidacloprid è usato in una varietà di contesti, dalla protezione delle colture al trattamento delle pulci per gli animali domestici; viene anche spruzzato all'interno e all'esterno in applicazioni di sanità pubblica. Sfortunatamente, l'uso estensivo di imidacloprid negli ambienti agricoli è stato fortemente implicato nel declino delle colonie di api, il che è preoccupante data l'importanza degli impollinatori per le colture e i fiori. Mentre l'Unione Europea ha vietato l'uso dell'imidacloprid a causa della sua tossicità acuta per le api, è ancora venduto negli Stati Uniti ed è ampiamente utilizzato in più di 100 altri paesi in tutto il mondo.

"Dato l'uso diffuso di imidacloprid, abbiamo riconosciuto il valore nello sviluppo di forme più attive, che potrebbero essere utilizzati in quantità minori e, si spera, risparmiare gli impollinatori, " ha detto Michael Ward, professore di chimica alla New York University e autore di studi. "Abbiamo avuto un successo simile manipolando un altro insetticida, deltametrina, per produrre una versione di cristallo più rapida."

Nel Giornale della Società Chimica Americana studio, i ricercatori hanno scoperto sette nuove forme cristalline di imidacloprid, aggiungendo alle due versioni esistenti, uno dei quali è utilizzato commercialmente. Il ricercatore e autore dello studio Xiaolong Zhu ha creato la maggior parte delle nuove forme di cristallo fondendo e raffreddando le forme commerciali.

I ricercatori hanno quindi testato tre stabili, nuove forme di imidacloprid su tre tipi di zanzare portatrici di malattie ( Aedes , che diffondeva la dengue, chikungunya, febbre gialla, e Zika; Anofele, che portano la malaria; e Culex , portatori di filariosi linfatica) e moscerini della frutta. Tutte e tre le forme di imidacloprid hanno funzionato molto più rapidamente della forma commerciale, con una che uccide le zanzare nove volte più velocemente. Gli insetticidi che agiscono rapidamente sono importanti per controllare rapidamente le zanzare prima che si riproducano o continuino a diffondere malattie e possono ridurre la probabilità di sviluppo di resistenza agli insetticidi.

In particolare, la forma più attiva di imidacloprid si mostra promettente per l'uso al di fuori del laboratorio e sul campo:i suoi cristalli erano facili da preparare mediante riscaldamento e raffreddamento e rimanevano stabili a temperatura ambiente. Le forme cristalline più attive tendono ad essere meno stabili, spesso trasformandosi nelle loro controparti più stabili, che sono meno attivi come insetticidi, ma la versione di imidacloprid ad azione più rapida è rimasta per almeno sei mesi.

"L'imidacloprid è una composizione della materia altamente preoccupante, ma allo stesso tempo è estremamente popolare. Se i regolatori del Nord America non lo proibiranno, possono avere valore semplici interventi per ridurre al minimo l'esposizione ambientale, " ha detto Kahr. "Uno studio approfondito della crescita dei cristalli può fornire una strategia per raggiungere gli obiettivi di prevenzione delle malattie infettive con l'imidacloprid, mitigando al contempo la possibilità dello sviluppo di resistenza".