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I FUNGHI MICORRIZICI POSSONO MIGLIORARE LA QUALITÀ DI FRUTTA E VERDURA?

A cura di: Manuela Giovannetti, Università di Pisa, Italia - email: manuela.giovannetti@unipi.it

 

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I microrganismi benefici del suolo svolgono un ruolo chiave nell'agricoltura sostenibile, promuovendo il completamento dei cicli biogeochimici, mantenendo la fertilità del suolo a lungo termine, riducendo l'apporto di fertilizzanti chimici e pesticidi, e favorendo la nutrizione e la salute delle piante. Tra questi, i funghi micorrizici arbuscoli (AMF), membri dei Glomeromycotina, sono un gruppo ben rappresentato di microbi che stabiliscono simbiosi mutualistiche con oltre l'80% delle piante terrestri, tra cui le principali colture alimentari, dai cereali alle leguminose, gli alberi da frutto, gli ortaggi, le piante medicinali e le specie economicamente rilevanti, come girasole, cotone, canna da zucchero, tabacco, caffè, tè e cacao.

Le AMF sono simbionti biotrofi obbligati che ottengono carbonio dalla pianta e, in cambio, trasferiscono i nutrienti minerali del suolo ai loro ospiti. Le AMF migliorano le prestazioni e la salute delle piante, aumentandone la tolleranza agli stress biotici e abiotici, il sequestro del carbonio e l'aggregazione del suolo.

Recenti scoperte hanno dimostrato che le AMF possono modulare il metabolismo secondario delle piante, aumentando l'attività degli enzimi antiossidanti e promuovendo la produzione di composti benefici per la salute, un argomento che ha guadagnato un interesse e un'attenzione crescenti non solo nella letteratura scientifica, ma anche nella comunità dei consumatori e dei produttori. Infatti, le sostanze fitochimiche, come polifenoli, glucosinolati, flavonoidi e carotenoidi, possono ridurre i danni ossidativi, prevenire le malattie croniche e cardiache e diminuire il rischio di mortalità per cancro.

Molti lavori hanno riportato una serie di dati sui cambiamenti metabolici indotti dalle AMF, con particolare attenzione a sostanze fitochimiche con importanza terapeutica, come la biocanina A, la formononetina, la genisteina, la daidzeina, che possono essere attive nella prevenzione dell'osteoporosi e delle malattie degenerative, i lattoni sesquiterpenici, attivi nell'inibizione della proliferazione cellulare e della crescita tumorale, le furanocumarine e gli pterocarpani, che inducono l'apoptosi in linee cellulari di carcinoma del colon umano.

Diverse piante medicinali e aromatiche sono state studiate per la loro risposta alle simbiosi micorriziche, in termini di sostanze fitochimiche benefiche per la salute. Ad esempio, il basilico dolce ha mostrato livelli più elevati di composti antiossidanti, come l'acido rosmarinico e l'acido caffeico, e di oli essenziali nei germogli e nelle foglie, quando è stato inoculato con diverse specie di Glomus, i semi di finocchio contenevano concentrazioni più elevate di oli essenziali quando le piante sono state inoculate con R. fasciculatum, rispetto ai controlli non micorrizici (+62,5%), e l'Echinacea purpurea micorrizata ha prodotto livelli più elevati di sostanze fitochimiche terapeutiche (fino a 30 volte).

Finora, solo alcune colture alimentari - lattuga, cipolla, pomodoro, mais, carciofo, fragola, peperone e patata dolce - sono state studiate per i cambiamenti metabolici indotti dalle simbiosi micorriziche. Tra queste, diverse varietà di piante hanno mostrato risposte variabili a diversi inoculi di AMF, sottolineando l'importanza del genotipo della pianta e del fungo nella produzione di sostanze fitochimiche.

In particolare, i risultati ottenuti da esperimenti in serra e in campo hanno riportato i seguenti dati:

- POMODORO: in quattro delle sei cultivar il contenuto del composto antiossidante licopene nei frutti è stato aumentato dall'inoculazione singola con F. mosseae o da inoculi misti contenenti sia F. mosseae che R. irregulare in esperimenti di microcosmo, mentre in campo gli stessi simbionti AM hanno aumentato la produzione di acido ascorbico. È interessante notare che il contenuto di ß-carotene e di fenoli totali ha mostrato valori più elevati nella gestione biologica in campo.

- ARTICHIO: la cultivar Terom ha aumentato la sua attività antiossidante e la concentrazione di fenoli totali quando è stata inoculata con F. mosseae e R. irregulare sia in esperimenti di microcosmo che in campo, mentre la cultivar Romanesco ha mostrato valori aumentati di fenoli totali solo con un inoculo commerciale a base di R. irregulare. 

- CIPOLLA: nella varietà Nasik red N-53 i due inoculanti micorrizici F. mosseae e R. irregulare hanno aumentato i livelli di fenoli nei microcosmi, mentre non sono stati riscontrati effetti con la varietà Hyskin in campo.

- PEPPER: in serra, la varietà San Luis ha mostrato un contenuto più elevato di caroteni e xantofille quando è stata inoculata con una miscela specifica di AMF, mentre la varietà Cacho de cabra ha aumentato la concentrazione di acido ascorbico solo quando è stata trattata con un inoculo autoctono, rispetto a uno commerciale.

- FRAGOLA: diverse AMF commerciali inoculate in microcosmi su sei diverse varietà hanno mostrato risultati contrastanti, il più notevole dei quali è rappresentato dall'assenza di effetti sul contenuto di una serie di sostanze fitochimiche.

- LETTUCE: alcune varietà di lattuga a foglia verde e rossa contenevano maggiori quantità di antociani, carotenoidi, clorofille, tocoferolo e fenoli totali e mostravano una maggiore attività antiossidante, rispetto alle piante di controllo, quando inoculate con diversi AMF in microcosmi. È interessante notare che i carotenoidi, i fenoli totali e gli antociani hanno mostrato concentrazioni diverse, a seconda della posizione delle foglie e della stagione di raccolta.

- PATATA DOLCE: due isolati di AMF, F. mosseae e R. irregulare, hanno aumentato la concentrazione di ß-carotene in microcosmo, mentre in campo diverse miscele di AMF non hanno mostrato alcun effetto.

I risultati finora riportati sottolineano alcuni difetti, il più importante dei quali riguarda l'utilizzo di un basso numero di specie di AMF come inoculo (circa 24 su 323), generalmente le stesse in tutto il mondo: ulteriori lavori dovrebbero essere condotti utilizzando un numero elevato di specie e isolati diversi di AMF, al fine di sfruttare appieno la loro grande diversità fisiologica e genetica. Inoltre, poiché nei terreni agricoli molte AMF diverse possono colonizzare simultaneamente la stessa pianta ospite, è importante studiare le risposte delle piante all'inoculazione con più specie di AMF e la compatibilità degli isolati di AMF nativi con quelli inoculati. In conclusione, la capacità di AMF di modulare la biosintesi di sostanze fitochimiche con attività salutistica dovrebbe essere ulteriormente sfruttata, perseguendo una selezione mirata delle specie e degli isolati di AMF più performanti, da utilizzare come preziosi strumenti biotecnologici per la produzione di alimenti vegetali sicuri e sani.

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