I feromoni degli insetti per il controllo delle loro popolazioni

di Andrea Lucchi e Bruno Bagnoli

29 October 2025

Gli insetti abitano un universo prevalentemente “olfattivo” nel quale molte importanti funzioni vitali sono mediate da sostanze odorose da essi percepite attraverso complessi ed efficientissimi apparati sensoriali. Tali sostanze, conosciute come semiochimici, possono essere implicate nella comunicazione interspecifica, gli allelochimici, o regolare le relazioni comportamentali tra individui di una stessa specie, i feromoni.
Sebbene negli ultimi anni sia progressivamente aumentato l’interesse dei ricercatori per gli allelochimici, solo i feromoni, e in particolare quelli “sessuali” hanno trovato un crescente utilizzo nella protezione delle colture nell’ultimo cinquantennio.
Nei 66 anni trascorsi dalla prima identificazione di un feromone sessuale, quello prodotto dalle femmine del baco da seta, Bombix mori (Karlson & Luscher 1959), la ricerca ha via via posto le basi perché tali sostanze potessero essere oggi utilizzate come specifici attrattivi e mezzi di monitoraggio dei maschi adulti e soprattutto come inibitori degli accoppiamenti ai fini della conseguente riduzione delle uova e della progenie per centinaia di specie di insetti anfigonici di interesse agrario e forestale.
Nei lepidotteri, i feromoni sessuali sono prodotti dalle femmine a livello di ghiandole esocrine addominali ed esercitano una forte attrazione nei confronti dei maschi conspecifici sessualmente maturi. Da un punto di vista chimico sono costituiti da catene lineari insature idrocarburiche, solitamente con un numero pari di atomi di carbonio e con un gruppo terminale alcolico, aldeidico o acetato, le quali per loro natura sono altamente volatili e rapidamente degradabili.
Mentre nel caso dei lepidotteri la struttura chimica del feromone sessuale è oggi nota per centinaia di specie, in altri ordini di insetti lo studio di tali sostanze e, di conseguenza, il loro impiego, è molto meno progredito. Nelle cocciniglie, ad esempio, è stata finora descritta la struttura chimica delle miscele feromoniche - rappresentate perlopiù da esteri carbossilici di alcoli monoterpenici, emiterpenici o sesquiterpenici - di solo una trentina di specie appartenenti alle famiglie Diaspididae, Margarodidae, Matsucoccidae e Pseudococcidae.
Per il monitoraggio delle popolazioni adulte si utilizzano prevalentemente trappole con fondo collato innescate con erogatori impregnati con un analogo sintetico del feromone sessuale, che comprende uno o più componenti della miscela feromonica naturale. Queste trappole “a feromoni” vengono impiegate da decenni per stimare, attraverso la cattura di maschi, le cosiddette “curve di volo”, ovvero la dinamica dell’intera popolazione adulta e si configurano come uno strumento prezioso sia per valutare in termini relativi la consistenza demografica della specie, sia per prevedere, unitamente ai modelli previsionali, i periodi di ovideposizione e di sviluppo dei primi stadi preimmaginali, utili a definire i momenti ottimali per l’applicazione di misure di controllo ovo-larvicide.
Per quanto riguarda l’impiego dei feromoni per la limitazione diretta della popolazione target, notevole sviluppo hanno avuto negli ultimi decenni diverse strategie volte a interferire con la comunicazione intraspecifica della specie considerata e che vanno sotto il nome di confusione sessuale, disorientamento, attract & kill, lure & kill, push & pull, etc.
Tra tutti questi sistemi di lotta aventi come bersaglio gli adulti, la confusione sessuale (CS), detta in inglese “mating disruption”, è il metodo che si è affermato maggiormente in tutto il mondo come efficace strategia di contenimento demografico per innumerevoli insetti dannosi a piante arboree ed erbacee, coltivate sia in pieno campo che in ambiente protetto.
La confusione sessuale mira a inibire nei maschi della specie target la capacità di orientarsi e dirigersi verso le femmine allo scopo di limitare e/o ritardare gli accoppiamenti. Tecnicamente consiste nel rilasciare nella coltura di riferimento, antecedentemente ai periodi di sfarfallamento, volo e presenza degli adulti della specie bersaglio, un analogo sintetico del relativo feromone sessuale per limitarne, come detto, gli accoppiamenti e la successiva progenie.
Mentre i metodi di rilascio della sostanza attiva si basano fondamentalmente sulla microincapsulazione della stessa o più diffusamente sul ricorso a dispositivi di erogazione, quest’ultimi, dopo un’evoluzione di alcuni decenni, sono oggi di vario tipo e funzionalità, pur afferendo a due principali categorie: 1) a rilascio passivo da strutture di contenimento; 2) a rilascio programmato da centraline elettromeccaniche. Nel primo caso si utilizzano alcune centinaia di erogatori per ettaro, nel secondo sono sufficienti tre-cinque dispositivi per ettaro.
L’efficacia fitoiatrica della CS dipende da molti fattori, interni ed esterni alla tecnica. Tra questi ultimi, i più importanti sono: 1) la densità della popolazione adulta bersaglio (al di sopra di certi livelli i maschi possono intercettare le femmine a prescindere dalla “concentrazione” della sostanza attiva nella coltura); 2) la superficie, la regolarità geometrica e il rapporto area/perimetro della coltura trattata (al di sotto di certi parametri, la CS non è in grado di esprimere le sue potenzialità); 3) l’insieme delle caratteristiche agronomiche dell’appezzamento trattato (pendenze, concavità, convessità, ventosità, etc.). Tra i fattori intrinseci alla tecnica, quelli a maggior valenza sono: a) la capacità attrattiva e la persistenza della miscela feromonica di sintesi impiegata; b) il sincronismo tra erogazione della sostanza attiva e la presenza della popolazione adulta della specie target; c) l’adeguata erogazione di sostanza attiva durante i periodi stagionali e giornalieri di volo dei maschi bersaglio.
Sebbene la CS sia stata inizialmente proposta come nuova strategia di controllo già alla fine degli anni '60 (Gaston et al. 1967), la sua applicazione commerciale si è sviluppata solo a partire dalla fine degli anni '70, dopo che è stato possibile sintetizzare diversi feromoni su scala industriale (Doane & Brooks 1981; Cardé & Minks 1995; Witzgall et al. 2010). Dagli anni '90 in poi, l'implementazione pratica della CS ha fatto registrare una crescita molto forte delle superfici trattate, sebbene a tutt’oggi il metodo sia ancora lontano dall’esprimere appieno il suo grande potenziale di sistema di controllo delle popolazioni entomatiche dannose, perfettamente in linea con le sempre più pressanti esigenze di selettività fitoiatrica, bio-compatibilità ambientale e sostenibilità anche economica (Miller & Gut 2015).
La sua progressiva consolidata affermazione è stata favorita dallo sviluppo di un'ampia gamma di dispenser, comprendenti sia i diffusori a rilascio passivo, ad ampolla o a tubo capillare, tra cui quelli realizzati in polimeri biodegradabili, sia gli erogatori a rilascio attivo (ad aerosol), costituiti da un dispositivo metallico cilindrico pressurizzato contenente la miscela feromonica e da una centralina elettronica in grado di consentire un rilascio programmato della stessa, in funzione della fenologia, fisiologia ed etologia della specie target (Lucchi et al. 2018; Benelli et al. 2019).
Si stima che nel 2025 la CS sia stata applicata su circa tre milioni di ettari a livello mondiale. Gli ecosistemi e gli insetti per i quali la CS trova ad oggi nel mondo maggiore utilizzo riguardano la vite per Lobesia botrana ed Eupoecilia ambiguella, le foreste per Lymantria dispar, le pomacee per Cydia pomonella, le drupacee per Grapholita molesta e Anarsia lineatella, il noce per Amyelois transitella e il pomodoro per Tuta absoluta.
Uno dei principali limiti nella diffusione di questa tecnica su più ampia scala è rappresentato dal costo relativamente elevato sia per la produzione del feromone di sintesi che per la messa in opera dei dispenser in campo. Un risparmio nei costi unitari di applicazione del metodo è ottenibile mediante l’utilizzazione di dispositivi a rilascio programmato (formulati aerosol), impiegabili, come detto, in misura di poche unità per ettaro, oppure attraverso la messa a punto e l’utilizzazione di dispenser polivalenti innescati con il feromone di sintesi di due o più specie, quando queste insistano contemporaneamente sulla stessa coltura.
Già una trentina di anni or sono, ricercatori americani misero in evidenza l’efficacia di una miscela di feromoni erogati simultaneamente da un unico dispenser per controllare Plutella xylostella e Trichoplusia ni in piantagioni commerciali di cavoli in Florida. Fin dai primi anni 2000, diffusori a doppia funzione sono stati ampiamente utilizzati in vigneti del nord Italia per il controllo combinato di L. botrana ed E. ambiguella (Ioriatti et al. 2004). Analoghi successi sono stati ottenuti a inizio secolo con dispositivi doppi progettati per controllare contemporaneamente C. pomonella e G. molesta in pereti australiani. Più recentemente è stata valutata in vigneti toscani l’efficacia di erogatori a doppia carica contenenti feromoni di sintesi per L. botrana e Cryptoblabes gnidiella, o per L. botrana e Planococcus ficus (Ricciardi et al. 2022, 2024).
Sul fronte della riduzione dei costi di produzione di questi composti, la possibilità di un significativo abbattimento è stata dimostrata dai risultati di recenti ricerche in cui il processo di sintesi è stato condotto attraverso l’utilizzazione di lieviti geneticamente modificati (Petkevicius et al. 2020).
Con i suoi ampi margini di miglioramento tecnologico sul fronte della produzione dei formulati come pure su quello dell’applicazione in campo, la CS si conferma anche per il futuro una delle più importanti strategie di controllo delle popolazioni di insetti dannosi. In effetti la sicurezza igienico-sanitaria e i modestissimi quantitativi dei principi attivi necessari per ettaro, unitamente alla loro specificità e selettività, conferiscono alla CS significativi elementi di sostenibilità, avvalorata dalla piena compatibilità del metodo con le diverse forme di controllo biologico e con l’assenza, ad oggi, di casi di insorgenza di popolazioni resistenti.