Effetti dell’ozono generato da plasma freddo sullo sviluppo di Galleria mellonella: alterazioni delle proteine emolinfa e della biochimica della cera d’api

Perché gli apicoltori dovrebbero interessarsene

Le colonie di api mellifere nel mondo sono sotto pressione, non solo per pesticidi e malattie ma anche per un parassita sorprendentemente distruttivo: la tignola maggiore della cera. Le sue larve scavano nei favi di cera, rovinando le celle di covata dove si sviluppano le giovani api e costringendo le colonie ad abbandonare gli alveari. Questo studio esplora un metodo promettente e compatibile con le api per fermare la tignola usando gas ozono prodotto da un tipo di plasma elettrico “freddo” — offrendo un’alternativa potenziale ai fumiganti chimici convenzionali che possono lasciare residui nocivi in miele e cera.

Un invasore silenzioso nell’alveare

La tignola maggiore depone le uova su favi immagazzinati o all’interno di alveari deboli. Quando le uova si schiudono, le larve rosicchiano la cera, lasciando dietro gallerie e tele di seta che bloccano il movimento delle api, danneggiano le celle di covata e provocano perdite di miele. I metodi di controllo tradizionali si basano su prodotti chimici sintetici e fumiganti. Questi possono danneggiare insetti utili, contaminare i prodotti dell’alveare e favorire l’evoluzione di parassiti resistenti ai pesticidi. Pertanto apicoltori e regolatori cercano strumenti di controllo efficaci e sicuri per api, cera e miele.

Sfruttare l’aria caricata per creare un fumigante più pulito

I ricercatori hanno testato il gas ozono creato in una scarica a barriera dielettrica, un tipo di generatore di plasma freddo. In questo sistema, ossigeno ordinario scorre tra due elettrodi separati da vetro; una corrente ad alta tensione energizza brevemente il gas, formando ozono, una forma reattiva di ossigeno già approvata per il trattamento di alimenti e acqua. Uova, larve e pupe della tignola sono state poste in piccoli contenitori all’interno di una camera di fumigazione ed esposte a ozono a due concentrazioni, 400 e 800 parti per milione in volume, per tempi compresi tra 5 e 80 minuti. Il team ha quindi seguito la sopravvivenza, lo sviluppo agli stadi successivi e l’insorgenza di eventuali malformazioni.

Interrompere il ciclo vitale della tignola

Tutti gli stadi di vita della tignola si sono dimostrati vulnerabili all’ozono da plasma freddo, ma non in uguale misura. Uova e pupe sono risultate particolarmente sensibili: al livello di ozono più alto, esposizioni relativamente brevi impedirono completamente la schiusa o l’emergere degli adulti. Le larve si sono dimostrate più resistenti e hanno richiesto trattamenti più lunghi, tuttavia esposizioni prolungate causarono comunque mortalità molto elevata ed eliminarono virtualmente le possibilità di raggiungere l’età adulta. Nei gruppi che sopravvissero al gas, molti individui svilupparono corpi deformi, pupe raggrinzite o adulti con ali deformi incapaci di volare o riprodursi normalmente. L’analisi statistica ha mostrato che la durata dell’esposizione era ancora più importante della precisa concentrazione di ozono nel determinare quanti insetti morivano o non completavano lo sviluppo.

Dentro l’insetto e dentro la cera

Per capire cosa accade a livello biologico, il team ha esaminato il fluido simile al sangue (emolinfa) delle larve trattate. Entro un giorno dall’esposizione all’ozono, i livelli proteici totali aumentarono in modo significativo e il profilo delle bande proteiche sui gel di laboratorio cambiò, inclusa la comparsa di una nuova proteina e la scomparsa di un’altra a livelli di ozono più elevati. Questi cambiamenti suggeriscono una forte risposta allo stress e possibili danni a molecole chiave. I ricercatori hanno anche esposto lastre di cera d’api pulita all’ozono per verificare se il trattamento potesse danneggiare questo prezioso materiale dell’alveare. L’analisi chimica ha mostrato che, sebbene molti idrocarburi e acidi grassi nella cera siano stati riorganizzati o ossidati — con l’emergere di nuovi e più vari acidi grassi — la struttura fondamentale degli esteri della cera è rimasta quasi invariata e qualità pratiche come colore e flessibilità sono state preservate.

Cosa potrebbe significare per un’apicoltura sostenibile

Complessivamente, lo studio indica che l’ozono generato da plasma freddo può uccidere o indebolire gravemente la tignola della cera in ogni fase del suo ciclo vitale, pur lasciando la cera d’api strutturalmente intatta e priva di residui chimici persistenti. Per gli apicoltori, questo prospetta un futuro in cui favi immagazzinati e attrezzature potrebbero essere disinfettati con un trattamento gassoso breve e controllabile invece che con fumiganti tradizionali. Prima che tali metodi vengano adottati su larga scala, i ricercatori devono comunque confermare che l’uso ripetuto di ozono non influenzi in modo sottile la qualità del miele o la salute delle api. Ma questi risultati suggeriscono che un’applicazione attenta dell’ozono potrebbe diventare uno strumento potente e più pulito per proteggere gli alveari e supportare un’apicoltura più sostenibile.

Citazione: Abotaleb, A.O., Salem, H.H.A., El-Khashab, L.A.A. et al. Effects of cold plasma generated ozone on development of Galleria mellonella induced alterations in hemolymph protein and biochemistry of beeswax. Sci Rep 16, 5935 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36802-w

Parole chiave: salute delle api, controllo della tignola della cera, ozono da plasma freddo, chimica della cera d’api, apicoltura sostenibile