Il sinergizzante piperonil-butossido (PBO) usato in combinazione con insetticidi è in grado di contrastare i parassiti resistenti inibendo temporaneamente i sistemi di detossificazione. Nuovi sinergizzanti sono stati sintetizzati a partire dalla struttura molecolare del PBO, ma anche gli insetti utili come le api possono risentire di una maggiore efficacia degli insetticidi. In questo studio abbiamo osservato l’attività enzimatica in vitro (esterasi, acetilcolinesterasi, glutatione S-transferasi e monossigenasi P450) di api operaie Italiane e Carniche in presenza del PBO e dei suoi nuovi derivati del benzodiossolo e 2,3-diidrobenzofurano mediante saggi spettrofotometrici, per determinare se i sistemi di detossificazione e altri sistemi enzimatici sono influenzati dai sinergizzanti. I nuovi derivati del PBO possono inibire parzialmente le esterasi in alcune popolazioni di api più sensibili. Altri sistemi enzimatici non sembrano essere inibiti dai sinergizzanti studiati. Studi di tossicità acuta orale e di contatto sono stati condotti in laboratorio presso il Bee Research Institute (Dol, Repubblica Ceca) su api operaie Carniche per verificare il possibile incremento di tossicità degli insetticidi imidacloprid e alfa-cipermetrina in combinazione con PBO e i suoi derivati del benzodiossolo. Gli studi hanno mostrato una differenza significativa tra la tossicità dei due principi attivi da soli e in combinazione con i sinergizzanti. / The synergist piperonyl-butoxide (PBO) has been proved to successfully control resistant pests when combined with insecticides by temporarily inhibiting the detoxification systems which lead to resistance. New synergists, starting from the molecular structure of PBO, have been developed but pollinators may also suffer from an increased efficacy of insecticides. In this study we observed in vitro enzyme (esterases, acetylcholinesterases, glutathione S-transferases and P450 mixed function oxidases) activity of Italian and Carniolan honey bee workers in presence of the synergist PBO and its novel benzodioxole and 2,3-dihydrobenzofuran derivatives through spectrophotometric assays, to determine if detoxification systems and other enzymatic systems are affected by synergists. This data show that novel PBO derivatives may partially inhibit esterases in some honey bee populations which are more sensitive. Other enzymatic systems seem not to be targeted by the studied synergists. Acute oral and contact toxicity studies were conducted in laboratory conditions at the Bee Research Institute (Dol, Czech Republic) on adult Carniolan workers to investigate the possible increase of imidacloprid and alpha-cypermethrin toxicity when combined with PBO and its benzodioxole derivatives. Tests showed some significant difference between the toxicity of the two active principles alone and combined with the synergists.

L’afide del pesco Myzus persicae rappresenta uno degli insetti più dannosi in agricoltura. Estremamente polifago e cosmopolita, viene combattuto principalmente con trattamenti insetticidi. Nel corso degli ultimi anni neonicotinoidi e piretroidi hanno rappresentato i componenti principali delle strategie di difesa contro questa specie, ma recenti programmi di monitoraggio condotti in Sud Europa hanno rivelato la presenza di popolazioni resistenti, mettendo in dubbio l’efficacia a lungo termine di queste classi di prodotti. Il presente lavoro prende in esame la diffusione dei principali meccanismi di resistenza agli insetticidi nelle popolazioni di M. persicae presenti sul territorio italiano. La prima parte si concentra sulle resistenze target-site e considera la distribuzione delle principali mutazioni che sono state associate alla resistenza a neonicotinoidi e piretroidi. La seconda parte riguarda le resistenze metaboliche e analizza le principali classi di enzimi associate ad attività di sequestro o detossificazione delle molecole di insetticida. Infine, il progetto si focalizza sulla caratterizzazione delle possibili interazioni tra tali enzimi detossificanti e molecole sinergizzanti quali il ben noto piperonil butossido (PBO). I risultati ottenuti consentiranno di migliorare le strategie di difesa per evitare trattamenti inefficaci e mantenere il più a lungo possibile l’efficacia dei prodotti oggi disponibili per il controllo di M. persicae. / The green peach aphid Myzus persicae is a globally significant crop pest, controlled mainly by chemical treatments. In recent years neonicotinoids and pyrethroids have been the main components of pest management strategies used by growers. However, recent monitoring programmes in Southern Europe have shown the widespread presence of resistant populations, posing a serious threat to the long-term efficacy of these insecticide classes. The present work aims to characterise the main biochemical and molecular mechanisms responsible for insecticide resistance in Italian populations of M. Persicae. The first part is focused on target-site resistance and consider the frequency and distribution of the main target-site mutations associated with neonicotinoid and pyrethroid resistance. The second part is related to metabolic resistance and analyses the involvement of detoxifying enzymes able to sequester or metabolise the insecticide molecules. Furthermore, the project aims to characterise possible interactions between those enzymes and synergistic compounds like the well-known piperonyl butoxide (PBO). Results obtained by this investigation will help to improve insecticide resistance management strategies, in order to avoid ineffective applications and maintain the long-term sustainability of chemical control against M. persicae.