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Approfondire il ruolo delle saponine nella protezione delle piante

Le piante producono una sorprendente gamma di composti chimici per dissuadere gli insetti erbivori dall’attaccarle. Tuttavia, nonostante il loro potenziale utilizzo nella difesa fitosanitaria, questi composti sono ancora ampiamente inesplorati e i loro possibili benefici non vengono sfruttati.

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Gli insetti nocivi e i patogeni provocano danni significativi alle colture alimentari, il che richiede l’impiego di una maggiore quantità di pesticidi che hanno potenziali effetti negativi per l’ambiente e gli agricoltori. Vi è una necessità cruciale di sviluppare nuovi metodi sostenibili per ridurre queste perdite e proteggere la sicurezza alimentare. I composti di origine vegetale, come le saponine, offrono un’alternativa più sostenibile ed ecocompatibile ai pesticidi sintetici. Ciononostante, per sfruttarne appieno le potenzialità, dobbiamo comprendere come stimolare e controllare la produzione di saponine nelle piante. Il progetto REMES, intrapreso grazie al sostegno del programma Marie Skłodowska-Curie, ha approfondito la base genetica e molecolare che governa la biosintesi e la regolazione delle saponine triterpenoidi. «REMES si è avvalso della pianta Barbarea vulgaris, caratterizzata da resistenza agli insetti, come sistema modello per migliorare la nostra comprensione sulle saponine e svilupparne tipologie dotate di strutture chimiche su misura in grado di prendere di mira i parassiti in un modo specifico», afferma Søren Bak, il coordinatore del progetto.

Una migliore alternativa per la difesa fitosanitaria

La pianta B. vulgaris, comunemente nota come erba di santa Barbara comune o rucola palustre (tra gli altri nomi), accumula spontaneamente elevati livelli di saponine. Pertanto, REMES ha istituito una coltura tessutale e un protocollo di trasformazione per questo tipo di pianta, oltre a esperimenti di allevamento e alimentazione con l’impiego della tignola delle crucifere, o Plutella xylostella, un comune insetto nocivo che invade le foglie delle colture crucifere. «In tal modo siamo riusciti a studiare il modo in cui le piante producono e accumulano le saponine e l’effetto che un’unica lieve modifica della loro struttura chimica può esercitare sul ruolo biologico da esse svolto», spiega Bak. Sembra che le saponine funzionino in modo diverso rispetto ai pesticidi chimici convenzionali, per cui avrebbero le potenzialità per essere utilizzate contro i parassiti resistenti a tali pesticidi. Inoltre, non sono tossiche per l’ambiente come i pesticidi chimici sintetici. «L’impiego di una modalità di difesa fitosanitaria più diversificata riduce le possibilità di generare resistenza negli insetti nocivi e nei patogeni», sottolinea Pablo Cárdenas, il responsabile della ricerca per il progetto. «Di conseguenza, possiamo aspettarci una diminuzione generale della quantità di pesticidi utilizzati in agricoltura».

Soluzioni su misura

Secondo Bak, sono numerosissimi i composti vegetali dei cui ruoli svolti nelle piante sappiamo poco o nulla. «Almeno per quanto riguarda le saponine, sembra che la diversità derivi da un numero limitato di geni che codificano per enzimi substrato e promiscui. È probabile che molti di questi composti siano coinvolti nell’attrarre organismi benefici o nel difendere le piante dagli erbivori, per cui disporrebbero delle potenzialità per essere utilizzati nel campo delle biotecnologie». Le conoscenze acquisite mediante lo svolgimento di REMES possono essere utilizzate come piattaforma modello per lo sviluppo di biopesticidi futuri. «L’istituzione di una coltura tessutale e di un protocollo di trasformazione per la B. vulgaris ci consentirà di progettare una produzione su misura di metaboliti specializzati nelle piante e di fornire un approccio più diversificato alla lotta contro gli insetti nocivi e i patogeni. L’utilizzo dei biopesticidi offre agli agricoltori, ai consumatori e al nostro ambiente potenziali vantaggi e aiuterà l’UE a svolgere un ruolo da leader mondiale nello sviluppo e nell’impiego di biopesticidi sostenibili per l’agricoltura», conclude Cárdenas.

Parole chiave

REMES, saponina, pesticida, Barbarea vulgaris, difesa fitosanitaria, Plutella xylostella

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