Riassunto Difesa Integrata degli Infestanti - Prof. Locatelli

Riassunto difesa degli infestanti

Gli infestanti sono principalmente: artropodi (insetti e acari) e roditori (topi e ratti).

L’articolo 5 del decreto 283/62 dice che è vietato vendere, detenere, distribuire alimenti insudiciati e invasi da parassiti. Il rispetto di questa legge deve essere di tutti gli enti alimentari (supermercati, aziende alimentari, magazzini di stoccaggio).

La difesa integrata è un prerequisito dell’HACCP e presuppone le conoscenze morfologiche, fisiologiche, etologiche, biologiche. Per poterli eliminare o ridurre occorre un monitoraggio, successivamente utilizzare mezzi fisici e infine quelli chimici.

Il regno animale è suddiviso in phylum (specie con caratteristiche simili come artropodi e chordati), classi (specie con ulteriori caratteristiche simili come insetti, aracnidi, mammiferi), ordini (rappresentano un ulteriore sottogruppo) e successivamente famiglie. Le famiglie rappresentano vari generi. Ogni essere è identificato con la nomenclatura binomiale dove viene identificato il genere seguito dalla specie.

Gli insetti

Gli insetti fanno parte del phylum degli artropodi che comprende oltre il 70% del regno animale. Essi hanno diversi vantaggi:

• Hanno piccole dimensioni e trovano sempre da mangiare e riescono a scappare facilmente.
• Hanno l’olfatto come senso più sviluppato (si riconoscono per gli odori che emettono), mentre la vista è poco sviluppata (vedono a mosaico).
• Molti di essi si muovono grazie alle ali.
• Hanno uno scheletro esterno (esoscheletro) che ha una funzione protettiva dall’ingresso di patogeni o sostanze nocive.
• Hanno uno sviluppo post-embrionale particolare: non hanno un periodo fisso dal concepimento alla nascita ma dipende dalle condizioni climatiche (le ideali sono temperature estive e una certa umidità). Essi depongono anche 100-200 uova e ci possono impiegare da 1 mese a 6-7 mesi. Un fattore molto importante per lo sviluppo degli insetti è il tipo di alimento su cui crescono. Se l’alimento non è un substrato completo, impiegano più tempo a crescere. Ad esempio, la Plodia interpunctella (l’insetto che dà la maggior parte di infestazione su alimenti) cresce su qualsiasi alimento ma in base a ciò di cui si nutre cambia il suo tempo di crescita.
• Sono eterotermi, ovvero non devono mantenere una certa temperatura corporea, la loro temperatura è uguale a quella dell’ambiente in cui stanno.

Gli insetti a stretto contatto con l’alimento sono: coleotteri (sempre legati all’alimento), lepidotteri (si spostano da adulti sull’alimento), scarafaggio (si trovano nei pressi dell’alimento), insetti accidentali (finiscono per caso nell’alimento).

Morfologia degli insetti

Il corpo degli insetti è suddiviso in capo, torace e addome. Il capo possiede degli occhi semplici o composti, un paio di antenne ricche di sensilli (organi di senso per percepire l’ambiente). Inoltre, gli insetti hanno appendici boccali perché si nutrono in modo diverso rispetto ad altri animali. Il torace è diviso in 3 parti, l’addome in diverse parti e da ogni segmento del torace parte un paio di zampe. Dalla seconda zona del torace verso l’addome si notano gli stigmi (fessure utilizzate dall’insetto per respirare). Gli insetti infatti non hanno l’emoglobina per trasportare ossigeno ma l’aria arriva direttamente nei tessuti. Le ali invece, possedute da molti insetti, crescono solo da adulti a partire dal torace.

Cuticola

Gli insetti giovani quando vanno incontro ad aumento volumetrico cambiano la muta. In realtà perdono solo uno strato superficiale ovvero la cuticola o esoscheletro. Essa poggia sull’epidermide ovvero un pavimento cellulare che la produce. A sua volta, l’epidermide poggia sulla membrana basale. Il tegumento formato da questi 3 strati è la zona dove circola il sangue dell’insetto ovvero l’emolinfa. Quando l’insetto aumenta di volume, la cuticola diventa troppo tesa e lo strato cellulare produce un liquido che facilita il distacco della cuticola. A questo punto inizia la produzione della nuova cuticola che deve essere resistente ed elastica. Essa è costituita da:

• Uno strato costituito da lipoproteine, importante perché si oppone alla perdita di acqua dell’insetto (esso può sopravvivere ad alte temperature basta che non sciolgano lo strato esterno della cuticola).
• Uno strato sottostante costituito per il 60-70% da chitina, da una % di proteine tannizzate che danno resistenza alla cuticola e da alcune proteine che danno elasticità alla struttura.
• Un terzo strato costituito da ghiandole.

Capo

Il capo dell’insetto presenta delle appendici, le appendici boccali e le antenne. Le antenne sono a seconda del gruppo di insetti più o meno evidenti. Sono composte da un numero variabile di antennomeri (ovvero i pezzetti che li costituiscono). Negli antennomeri ci sono i sensilli (organi deputati alla percezione olfattiva), proprio per questo le antenne si muovono parecchio. Il numero degli antennomeri serve anche per identificare le varie specie di insetti.

Per quanto riguarda gli occhi, la vista non è il senso dominante ma lo è l’olfatto. L’insetto non ha una lente unica ma per ogni occhio ha più lenti poiché la vista dell’insetto è a mosaico. Più aumentano le lenti e più il mosaico è preciso, con poche lenti notano solamente una differenza di luce.

L’apparato boccale degli insetti è diverso da quello dei mammiferi, quello che accomuna il maggior numero di insetti è l’apparato boccale masticatore composto da un labbro inferiore e uno superiore, delle mandibole (masticazione grossolana) e delle mascelle (masticazione più fine). Questo apparato permette all’insetto di perforare l’imballaggio.

Un altro tipo di apparato boccale è quello dilaniante dove non sono presenti le mascelle ma le mandibole hanno forma di uncini.

Abbiamo anche l’apparato succhiatore dove sono assenti mandibole e mascelle, il labbro superiore è allungato e quello inferiore è molto vistoso formando una proboscide con labelli che portano alle pseudotrachee (canali che servono per ingerire il cibo). Siccome questi animali non possono alimentarsi con substrati troppo complessi o duri, effettuano un rigurgito di saliva ed enzimi sul substrato di cui si vogliono nutrire, in modo da effettuare una predigestione esterna dell’alimento e facilitare l’ingestione.

Infine, abbiamo l’apparato boccale degli adulti dei Lepidotteri. Essi vivono per pochi giorni e hanno tempo solo di accoppiarsi e deporre le uova quindi non si alimentano ma succhiano al massimo qualche goccia d’acqua, quindi hanno un apparato succhiante in cui le mandibole, se presenti, non sono utilizzate, mentre le mascelle hanno dato origine a un tubo unico chiamato spirotromba.

Torace

Il torace degli insetti è composto da 3 segmenti: protorace, mesotorace e metatorace.

Il protorace in molti casi slitta fino a ricoprire il capo della parte dorsale (es. scarafaggi). Le appendici del torace sono le ali e le zampe. Gli adulti hanno 3 paia di zampe, le larve possono averle o no. Le zampe delle larve sono molto corte rispetto a quelle degli adulti. Le zampe sono divise in segmenti di cui l’ultimo è il pretarso. Su di esso possono essere presenti unghie o strutture particolari che aiutano ad aderire alle superfici. L’esempio principale è quello della Blattella germanica, una delle blatte più comuni, lunga 1 cm, colore marrone-arancione, viene chiamata mosca del caffè perché ama i fondi del caffè caldi e umidi ma non se ne ciba. Prima era più comune la blatta orientalis ma a differenza sua la Blattella germanica ha una struttura particolare: tra un’unghia e l’altra di ogni pretarso ha una struttura a ventosa ma a differenza di quella orientalis questa struttura è presente anche sui tarsi permettendole di spostarsi ovunque, anche in verticale.

Negli insetti, solo gli adulti hanno le ali e a seconda dei gruppi hanno forme e trasparenze diverse. Anche dentro l’ala scorre l’emolinfa. L’ala è un’espansione della zona del fianco del 2°/3° pezzo del torace. I ditteri hanno solo un paio di ali mentre gli imenotteri hanno due paia di ali membranose. Sulle ali, in particolare in quelle membranose, troviamo delle nervature longitudinali e trasversali, esse sono ispessimenti per dare equilibrio al volo. Le ali dei lepidotteri sono membranose, ricoperte da qualcosa molto simile a delle tegole: le squame alari. Esse sono colorate e fanno sì che l’insetto sia di un colore particolare. Negli insetti che hanno 2 paia di ali, queste due si uniscono per agevolare il volo; ad esempio nelle api, un’ala ha degli uncini mentre l’altra ha dette tasche in cui si agganciano quest’ultimi.

Addome

L’addome è diviso in diversi pezzi che variano da 6 a 11 in base alla specie, che lateralmente presentano degli stigmi, in più troviamo l’apertura genitale e l’apertura anale.

I parassitoidi sono degli insetti che depongono le loro uova dentro una larva di un altro insetto e la larva del parassitoide con il suo apparato masticatore fora un tubo respiratorio per prendere l’ossigeno e respirare, si nutre della larva che la ospita e la mantiene in vita finché non l’ha mangiata tutta, poi se ne va. In fondo all’addome alcuni insetti hanno delle appendici chiamate cerci. Essi servono per percepire l’ambiente dalla parte opposta.

Appendici larvali

Ci sono larve apode (senza zampe), come quelle dei ditteri e di alcuni coleotteri. Molto spesso le larve dei coleotteri hanno le zampe toraciche e frequentemente tendono a formare una C, cioè l’addome si avvicina al capo. Le larve dei lepidotteri sono provviste di zampe toraciche molto corte ma anche da pseudo-zampe a partire dal terzo pezzo dell’addome.

Anatomia

Il corpo dell’insetto è pieno di emolinfa perché per la maggior parte è libera nell’insetto, mentre una piccola parte è veicolata da un tubo. Quest’ultimo nella parte addominale per un certo tratto è forato e si chiama cuore ed è da dove entra il sangue dopo aver circolato nel corpo. Dopo, questo tubo si prolunga e diventa l’aorta che sfocia nel capo. Ci sono anche dei diaframmi, ovvero delle specie di lenzuoli che separano le varie zone e vari organi. In centro all’insetto c’è il tubo digerente che va dall’apertura boccale all’apertura anale. Nella zona ventrale abbiamo la catena ganglionare, ovvero una sorta di colonna vertebrale che ha origine dal cervello.

Il grasso negli insetti si trova nell’emolinfa sotto forma di glomeruli.

Sistema digerente

È un lungo tubo con delle valvole che impediscono il reflusso e lo dividono in 3 parti. Nella prima parte ci possono essere delle dilatazioni. In prossimità della prima valvola, ci sono delle cellule che producono una membrana che avvolge il cibo. Questa è una membrana selettiva. La differenziazione tra lo stomaco dei mammiferi e quello degli insetti (ovvero la parte centrale) è che quest’ultima è in grado sia di digerire che assorbire il cibo. Gli enzimi digestivi infatti entrano nella membrana che avvolge il cibo, degradano i polimeri e assorbono i principi nutritivi. L’ultima parte del tubo digerente ha una doppia funzione: grazie ai tubi malpighiani fanno una selezione e inoltre questa parte è sostitutiva dei reni: ricevono dall’emolinfa le sostanze da espellere e possono rilasciare o ricevere acqua.

Sistema respiratorio

È del tutto differente da quello dei mammiferi. Non c’è infatti come veicolo dell’ossigeno e della CO₂ il sangue, ma gli insetti respirano dai fori laterali presenti su ogni pezzo del corpo che si chiamano stigmi. Quest’ultimi sono collegati a delle tubature (trachee) che diventano sempre più fini fino a raggiungere i tessuti. In prossimità degli stigmi ci sono dei sensilli che percepiscono l’ambiente e grazie alla muscolatura permettono agli stigmi di aprirsi o meno. Le trachee molto spesso sfociano in un contenitore che funge da riserva di aria (utile per gli insetti volatili). Per questo motivo, un insetto in una derrata con 60% di CO₂, chiudendo gli stigmi sopravvive anche 15 gg.

Sistema circolatorio

L’emolinfa è libera, eccetto per un tratto. In questo tratto è contenuta in un tubo che percorre tutto l’asse del corpo. Nella prima parte ha dei fori e viene chiamato cuore mentre la seconda parte priva di fori è chiamata aorta e sfocia a livello del capo. Dal capo, il sangue raggiunge tutto il corpo grazie ai diaframmi che si muovono come un movimento peristaltico e spingono il sangue. A livello delle zampe e antenne ci sono degli organi accessori che permettono il movimento del sangue. Queste zone periferiche sono percorse da un diaframma che le divide in due, cosicché il sangue entri da una parte e esca dall’altra. L’emolinfa serve per portare il nutrimento ai tessuti e ha una funzione di difesa. Inoltre nell’emolinfa contiene grumoli di grasso più o meno grandi e acqua.

Sistema nervoso

È molto simile a quello dei mammiferi. Esso però differisce dal fatto che se un mammifero reagisce ad uno stimolo grazie a dei sensilli che mandano l’informazione al cervello, nell’insetto non è detto che ciò avvenga, ma avviene solo per quei sensilli vicini al cervello. I sensilli lontani dal cervello invece comunicano con la catena ganglionare che percorre tutto l’insetto provocando una risposta molto più lenta da parte dell’organismo. L’acetil-colina, ogni volta che viene trasmesso l’impulso si suddivide in acido acetico e colina. Gli insetticidi spesso agiscono a livello dell’acetil-colina esterasi (enzima che scinde l’acetil-colina) provocando quindi un accumulo di impulsi e successivamente sintomi spastici fino all’impossibilità di aprire gli stigmi e quindi respirare.

Sviluppo post-embrionale

Gli insetti avendo colonizzato molti ambienti si sono differenziati in molte specie. Noi ci riferiamo a quelli presenti nelle derrate alimentari o negli ambienti di produzione e stoccaggio.

Le uova degli insetti a seconda delle specie possono essere depositate una ad una, alcune femmine tramite l’apparato boccale forano un seme, ci mettono l’uovo e ricoprono il buco, le mosche invece depositano le uova una dopo l’altra formando un pacchetto di uova grazie a una sostanza appiccicosa rilasciata dalla loro vagina, i lepidotteri come le farfalle invece quando sentono che il substrato è ottimale rilasciano le uova (anche centinaia), gli scarafaggi invece proteggono le uova ancora prima di depositarle man mano che vengono fecondate formando un astuccio di uova.

L’uovo si apre dopo un periodo variabile, che dipende non solo dalla specie ma anche da condizioni ambientali come temperatura e umidità. Nel caso dei lepidotteri in condizioni estive impiegano 3/4 gg mentre in condizioni ostili anche settimane. Dall’uovo possono uscire due cose:

• Larva: sono molto diverse dagli insetti adulti e sono diverse per ogni specie. Imenotteri, lepidotteri e coleotteri schiudono le larve.
• Neanide: un essere simile all’adulto ma molto più piccolo e senza ali. Esce dall’uovo di scarafaggi, ortotteri e psocotteri.

Sia le larve che neanidi, appena uscite dall’uovo iniziano ad alimentarsi ma non hanno uno scheletro interno ma bensì uno esterno (la cuticola). L’insetto aumenta di peso ma non riesce ad aumentare di dimensioni fino a che non fa la muta diventando di seconda età. Le età sono in funzione della specie ma anche delle condizioni ambientali, fino a che non si è pronti per l’ultima fase di trasformazione: la metamorfosi per diventare adulto. Per ogni età dunque corrisponde una muta che è un aumento di dimensioni ma non di forma, lasciando una presenza estranea nell’alimento: la vecchia cuticola.

Nell’ambito degli insetti possiamo assistere ad una metamorfosi completa oppure incompleta.

Per quanto riguarda la metamorfosi incompleta viene effettuata dalle neanidi. Si dice incompleta perché è un essere già simile all’adulto e si attua solo una maturazione sessuale.

La metamorfosi completa prevede che la larva di ultima età piano piano diventi pupa (o crisalide per i lepidotteri). La pupa è uno stato quiescente in cui l’insetto mostra le caratteristiche morfologiche dell’adulto più o meno abbozzate.

I tipi di sviluppo che possiamo incontrare nelle derrate sono:

• Ametaboli: neanidi che non avranno le ali da adulti.
• Eterometaboli: neanidi i cui adulti possono avere le ali oppure no.
• Olometaboli: l’insetto quando nasce è una larva, quindi completamente diversa dall’adulto.

Principali insetti delle derrate

Ordine dei tisanuri (Thysanura)

Hanno uno sviluppo ametabolo, ed una lunghezza da adulto di circa 1-1.5 cm. Essi hanno uno sviluppo molto lento e fanno mute anche da adulti arrivando fino a 70 mute nella loro vita. Essi si cibano di sostanze amilacee e cellulosa. Necessitano di un ambiente umido come ambienti di impasto della semola, sotto i macchinari, sui muri e sui pavimenti. Essi però non entrano nell’alimento.

Thermobia domestica

• Colore marrone.
• Si trova nei macchinari dove c’è molta umidità.
• Ambiente di crescita vicino a quello delle blatte.
• Vive in condizioni di temperatura e umidità molto elevate.
• Raggiunge anche 2 cm.

Lepisma saccharina

• Detto anche “pesciolino d’argento”.
• Colore grigio.
• Tipico dei bancali, magazzini umidi.

Ordine degli psocotteri (Psocoptera)

Hanno uno sviluppo eterometabolo e raggiungono una dimensione media di 1-2 mm. Possono essere alati oppure no. Inoltre sono piccoli, di colore grigiastro, quindi passano inosservati.

Essi necessitano di molta umidità ed alcuni anche della