Racchiudere insetticidi in microscopiche capsule di plastica - una formulazione comune per molti spray per parassiti sul mercato - potrebbe portare a conseguenze indesiderate, secondo un nuovo studio dell'Oregon State University.

La tossicologa ambientale Stacey Harper e il suo team hanno scoperto che un comune insetticida nella sua formulazione "sospensione di capsule" - con molecole del principio attivo incapsulate in minuscole, pellet di plastica inerte - era più tossico della stessa quantità di ingrediente attivo erogato direttamente nell'acqua.

Il loro studio è pubblicato sulla rivista Nanomateriali .

Harper, professore associato presso la Facoltà di Scienze Agrarie e la Facoltà di Ingegneria, e il suo studente di dottorato Matthew Slattery hanno studiato un insetticida commerciale di tipo piretroide con un principio attivo incapsulato, gamma-cialotrina. L'insetticida viene utilizzato principalmente in casa e in giardino per le formiche, cimici, zecche e altri insetti.

Le capsule che racchiudono il principio attivo del prodotto variano da micron (un capello umano ha uno spessore di 40-75 micron), a dimensioni nanometriche, mille volte più piccolo.

"Vogliamo che i principi attivi siano relativamente immobili, così rimangono dove sono applicati, " Ha detto Slattery. "Questo particolare ingrediente attivo è progettato per essere idrofobo, quindi non sarà portato via con l'acqua. Ma se lo incapsula, la sua natura idrofoba è mascherata. Il guscio diventa un dispositivo portante."

I ricercatori hanno filato il prodotto standard in una centrifuga e hanno suddiviso le sue capsule in due classi di dimensioni. C'era una vasta gamma di taglie; la maggior parte delle capsule era di dimensioni dell'ordine di micron, ma alcuni erano di dimensioni nanometriche.

Hanno esposto una specie di pulce d'acqua (Ceriodaphnia dubia) a cinque dosi del principio attivo del pesticida. Un gruppo lo ha ottenuto in capsule di dimensioni micron, e un altro gruppo ha ottenuto la stessa dose in capsule di dimensioni nanometriche. Come controllo, un terzo gruppo ha ricevuto la stessa dose di principio attivo, ma non era incapsulato.

Il team ha scoperto che la tossicità per le pulci d'acqua è aumentata nelle capsule di dimensioni nanometriche. I crostacei sono stati immobilizzati, portando alla loro morte. La specie vive in laghi d'acqua dolce, stagni e paludi e, per la sua sensibilità agli agenti inquinanti, viene utilizzato nei test di tossicità dei corsi d'acqua.

"Queste pulci d'acqua sono filtratrici; nuotano nell'acqua e catturano le particelle dall'acqua, normalmente batteri e altri alimenti che galleggiano intorno, " Disse Slattery. "Nel nostro studio, era la dimensione delle particelle che contava. Le particelle di dimensioni nanometriche si trovavano nella "zona dei riccioli d'oro", abbastanza grandi da consentire alla pulce d'acqua di raccoglierle, ma non così grandi da non poterle ingerire".

I produttori di prodotti chimici offrono formulazioni incapsulate di pesticidi da oltre 50 anni, Harper ha detto, perché l'incapsulamento è pensato per migliorare la dispersione e la durata del prodotto.

"Dobbiamo pensare di considerare l'incapsulamento come un ingrediente a causa di come altera il modo in cui il principio attivo interagisce con l'ambiente, " ha detto Harper. "Attualmente, gli unici test che vengono eseguiti dopo la formulazione finale sono i rischi come la corrosività e l'infiammabilità. Ma non tossicità. Quello che abbiamo scoperto è che l'incapsulamento fa la differenza nella tossicità e che dipende dalle dimensioni".

Harper, anche ingegnere ambientale, studia gli effetti ambientali delle nanoparticelle create dall'uomo, frammenti microscopici di materia progettati per avere proprietà commercialmente utili. Le nanoparticelle sono ampiamente utilizzate nei prodotti farmaceutici, pesticidi e prodotti per la cura della persona, ma si sa poco dei loro effetti a lungo termine sull'ambiente o sulla salute.