12/09/2014 Patologia Vegetale Applicata anno accademico 2013-2014 Sperimentazione in agro-omeopatia Gruppo di ricerca Lucietta Betti, Sistemi modello pianta/fungo da noi utilizzati interazione Cavolfiore/Alternaria brassicicola interazione Fragola/Botrytis cinerea 1 12/09/2014 Il Cavolfiore - Il Cavolfiore (Brassica oleracea L. var. botrytis L.) appartiene alla famiglia delle Brassicacee ed è una tra le crucifere più coltivate in Italia, diffusa soprattutto nelle regioni centromeridionali (Campania, Marche, Toscana, Lazio, Puglia e Sicilia). Cavolfiore bianco Violetto di Sicilia Cavolfiore verde o cimone - E’ caratterizzato da un'infiorescenza, detta testa o corimbo, costituita da numerosi peduncoli fiorali, molto ingrossati e variamente costipati. L'infiorescenza, che può assumere una varia colorazione (bianca, verde, violetta) costituisce la parte commestibile dell'ortaggio. -E’ una pianta erbacea a ciclo biennale: nel I anno svolge la fase vegetativa, sviluppando il sistema radicale e l’epigeo, portando a completa maturazione il corimbo; nel II anno la pianta entra nella fase riproduttiva, con sviluppo dei getti fiorali e successiva maturazione dei semi. -Ha numerose varietà, che vengono distinte in base all'epoca di maturazione: varietà precocissime (raccolte ad ottobre), precoci (raccolte a novembre-dicembre), invernali (raccolte a gennaio-febbraio) e tardive (raccolte da marzo a maggio). -Contiene i glucosinolati, metaboliti secondari presenti in tutte le specie di Brassicacee, coinvolti nei meccanismi di difesa della pianta e caratterizzati da un’alto valore nutrizionale (attività antiossidante e antitumorale) Alternaria brassicicola - Il genere Alternaria appartiene ai Deuteromycota o “funghi imperfetti”, raggruppamento artificiale di funghi caratterizzati dall’assenza in natura di uno stadio sessuato; lo stadio assessuato è detto “anamorfo” e quando riscontrato, lo stadio sessuato è detto “teleomorfo” (correlabile a quello degli Ascomiceti e più raramente dei Basidiomiceti). Al tale genere vengono ascritte circa 50 specie, generalmente saprofite o parassite di molti tipi di piante. -Tra le diverse specie, Alternaria brassicicola è l’agente patogeno responsabile dell’alternariosi, malattia che provoca in tutto il mondo i maggiori danni alle colture di cavolfiore. Macchie necrotiche fogliari, con anelli concentrici Zonature concentriche in foglie Sintomi necrotici sul corimbo - La malattia si manifesta con la formazione sulle foglie e sull’infiorescenza di particolari tacche necrotiche: forma tondeggiante, color bruno scuro con zonature concentriche all’interno, puntiformi inizialmente e contornate da un alone clorotico giallo soprattutto nella fase iniziale; la confluenza di queste lesioni produce ampie aree necrotiche che fanno avvizzire e cadere prematuramente le foglie. 2 12/09/2014 Il corpo o micelio, di color bruno, è costituito da ife filamentose e settate dalle quali si originano le spore o conidi spesso uniti in catenelle, che si diffondono nell'atmosfera trasportate dal vento, provvedendo alla riproduzione ed alla diffusione. Sono tozze, scure, di forma tipicamente clavata, settate trasversalmente e longitudinalmente e possono essere trovate facilmente nell’aria, nel suolo, in materiale vegetale e nel cibo. Ife e conidi di A. brassicicola Conidi di A. brassicicola A. Brassicicola è un fungo necrotrofo (si nutre di materia organica morta e in decomposizione), cioè un parassita facoltativo (prima uccide l’ospite e poi si nutre delle cellule morte); in genere attacca tessuti giovani, deboli o senescenti; può crescere come saprofita. Controllo dell’alternariosi in agricoltura convenzionale: Fungicidi di sintesi Ossicloruro di rame Solfato di rame Controllo dell’alternariosi in agricoltura biologica: si basa principalmente sull‘utilizzazione dei composti di rame (solfato, ossicloruro e idrossido). Idrossido di rame Meccanismo di azione: Il rame agisce contro un numero elevato di crittogame per contatto fogliare come ioni rame (Cu2+). Dopo il trattamento, le spore dei funghi assorbono rame in dosi elevatissime, che induce fenomeni tossici a livello cellulare, impedendo alle spore di germinare. In particolare il rame : - presenta un‘azione diretta sul processo respiratorio, a livello dell‘acetilcoenzima A e del ciclo di Krebs; - sostituisce alcuni cationi (idrogeno, calcio, magnesio) della parete chitinosa - interferisce con i processi di trasporto delle membrane cellulari, denaturando amminoacidi ed enzimi 3 12/09/2014 Vantaggi: elevata efficacia e azione a lunga durata Svantaggi: 1) possibile fitotossicità - ripetute irrorazioni provocano danni sui frutti e sulle foglie Disseccamento (arrossamenti, disseccamenti e caduta precoce); le radici si presentano corte, grosse e con capacità di scambio cationico alterata - quantitativi elevati nel terreno causano clorosi ferrica (ingiallimento delle foglie causato dal limitato assorbimento del ferro da parte della pianta, in conseguenza dell‘eccesso di rame, che agisce da antagonista del ferro) diminuiscono l‘attività fotosintetica e lo sviluppo della pianta Clorosi ferrica 2) accumulo nel terreno - inibizione dell‘attività dei microrganismi terricoli (batteri, alghe, micorrize, funghi). - riduzione del processo di umificazione 3) danni agli insetti ausiliari (predatori o parassiti di insetti o altri artropodi fitofagi e permettono di evitare o limitare l'uso degli insetticidi. Sono utilizzati nella lotta biologica e integrata. Es. la coccinella che si ciba di afidi) 4) dimunuzione dei coleotteri carabidi e dei lombrichi 5) acidificazione del suolo Per queste ragioni, l‘Unione Europea ha emesso una direttiva (Commission Regulation EC no. 473/2002) che stabilisce una riduzione dell‘uso del rame in agricoltura biologica si è reso necessario trovare dei trattamenti alternativi o integrativi ai sali di rame. Una possibile scelta potrebbero essere i trattamenti omeopatici che hanno il vantaggio di non provocare alcuna tossicità nè accumulo nell‘ambiente, grazie al loro estremo livello di diluizione. Scopo della nostro progetto di ricerca: identificare e selezionare alcuni trattamenti HD DYN ORG ( Tipo Omeopatico : OM )efficaci nel controllo dell‘alternariosi che potrebbero essere proposti per l‘uso pratico nel contesto di un‘agricoltura sostenibile. A tal fine abbiamo effettuato diverse sperimentazioni: Esperimenti in vitro: i trattamenti OM erano posti a diretto contatto con il fungo Esperimenti in planta: piante inoculate artificialemte con il fungo erano trattate con i trattamenti OM in ambiente controllato Prove di campo: piante inoculate artificialemte con il fungo erano trattate con i trattamenti OM in pieno campo 4 12/09/2014 Scelta dei trattamenti - acqua distillata (C) (controllo negativo – campioni di controllo che non ricevono nessuno dei trattamenti in prova ma che devono essere sottoposti a tutte le operazione colturali e di somministrazione delle sostanze test cui sono sottoposti gli altri campioni in prova) - acido β-amminobutirrico (BABA) e ossicloruro di rame (Cu) (controlli positivi – cioè controlli trattati con sostanze di cui si conosce già l’efficacia sulla coltura o sul patogeno in esame e di cui ci si aspetta già un determinato risultato) Acqua distillata BABA - bentonite (argilla normalmente usata in agricoltura biologica contro le infezioni fungine, che, in virtù della sua azione assorbente, toglie l’umidità impedendo la germinazione e lo sviluppo dei funghi) Cu Bentonite Per quanto riguarda la scelta dei trattamenti agro-OM occorre ricordare che in fitopatologia non esiste un equivalente della Materia Medica Omeopatica presente invece in medicina umana e la scelta del giusto rimedio risulta essere molto difficile. Tuttavia nell’impostazione di una prova sperimentale è possibile selezionare i trattamenti agro-OM seguendo diversi approcci. 1) Seguire i principi dell’omeopatia classica: legge dei simili, secondo la quale qualunque sostanza che, somministrata in forte dose ad una persona sana provoca determinati disturbi, può, a dose bassissima, far scomparire quei determinati disturbi nella persona malata che presenta gli stessi sintomi. Sulla base della legge dei simili sono stati selezionato Minerali che a concentrazione ponderale inducono tacche necrotiche simili a quelle provocate da A. brassicicola A. brassicicola 5 12/09/2014 Selezionare trattamenti OM contenenti metalli poichè molti metalli svolgono un ruolo molto importante nella nutrizione della pianta e nella resistenza alle malattie. Per questi motivi e siccome il rame possiede una nota attività anti-fungina, è stato selezionato il trattamento Rame ad alte diluizioni. 3) Utilizzare il cosiddetto nosode, cioè un estratto diluito e dinamizzato del tessuto vegetale infetto: foglie di cavolfiore infettate artificialmente, l’estratto viene filtrato e dinamizzato ad alta diluizione . Riassumento i trattamenti OM utilizzati sono stati: -Metallo y4 - Metallo y3 - nosode Esperimenti in vitro Germinazione in vitro dei conidi di A. brassicicola • sospensioni fungine a concentrazione nota nei diversi trattamenti - crescita in vitro (a 25°C) del fungo in piatra Petri su substrato agarizzato contenente un antibiotico (streptomicina) per impedire la crescita batterica - raschiamento (in acqua o nei diversi trattamenti) della superficie della colonia per staccare i conidi e, previa filtrazione, preparazione della sospensione fungina in una provetta di vetro - verifica della concentrazione con apposito vetrino conta-conidi (cella Thoma) al microscopio ed eventuale aggiustamento della concentrazione mediante diluizione o aggiunta di conidi • allestimento di vetrini porta-oggetto ciascuno con 2 gocce di sospensione fungina • incubazione in camera umida (piatra Petri contenente carta assorbente imbibita di acqua) in termostato a 25°C per 5 h • esame al microscopio ottico, analizzando 2 immagini non sovrapposte scelte a caso • valutazione della percentuale di germinazione mediante il conteggio visivo delle spore totali e di quelle germinate 6 12/09/2014 • sono stati effettuati 6 esperimenti, uno per ciascun trattamento in prova • in ogni esperimento il trattamento saggiato è stato confrontato con il controllo e sono state utilizzate 10 piastre Petri (= 10 repliche) ciascuna contenente 2 vetrini (una per il controllo e una per il trattamento) con 2 gocce/vetrino Metallo Rame Controllo Nosode Diluizione y3 Diluizione y4 Metallo I risultati mostrano che Cupr ad entrambe le diluizioni e As a diluizione 35x inducono una riduzione altamente significativa della percentuale di germinazione rispetto al controllo. Esperimenti in planta • piante di cavolfiore allo stadio vegetativo di 5±1 foglia (di circa 4-5 settimane) sono state spruzzate in cieco con i 3 diversi trattamenti (Metallo, Rame , Nosode, 12 piante/trattamento) sia prima che dopo l’inoculazione artificiale del fungo. • l’inoculazione è stata effettuata spruzzando l’intera pianta con una sospensione fungina a concentrazione nota. Le piante sono state poi coperte per 4 giorni con un sacchetto di polietilene per permettere la formazione di un ambiente umido favorevole alla germinazione delle spore. • dopo circa 2 settimane dall’inoculazione, si è proceduto alla valutazione visiva in cieco dei sintomi assegnando a ciascuna pianta un punteggio (0-4) sulla base di una scala di infezione precedentemente stabilita 0= nessun sintomo visibile 1= poche tacche necrotiche senza clorosi 2= qualche tacca necrotiche con clorosi 3= numerose e più grandi tacche necrotiche e maggior clorosi 4= tacche necrotiche con clorosi su più del 50% della foglia 7 12/09/2014 Metallo y4 Metallo y3 Nosode Controllo Nosode y3 Nosode y4 Controllo Metallo y3 Metallo y4 I risultati mostrano che Metallo y3 induce una riduzione altamente significativa dell’indice di infezione rispetto al controllo (- 42,1%). Nessuna differenza vs. C è stata riscontrata per i trattamenti nosode e Rame ad entrambe le diluizioni. Come ci si aspettava, i controlli positivi (Cu e BABA) hanno controllato lo sviluppo della malattia inducendo una diminuzione dell’indice di infezione di circa il 70 % e il 66%, rispettivamente. Esperimenti in campo 1. Prova di campo • la prova è stata condotta nell’azienda sperimentale della Facoltà di Agraria dell’Università di Bologna • il campo è stato suddiviso in 24 parcelle ciascuna con 6 piante/trattamento, e ogni trattamento è stato replicato 4 volte secondo uno schema a blocchi randomizzati - il campo è stato suddiviso in 4 file - ciascuna fila è stata suddivisa in 6 parcelle (o blocchi) perché 6 sono i trattamenti da saggiare. - a ciascun colore corrisponde un trattamento. - ciascun blocco/trattamento è stato ripetuto 4 volte in modo randomizzato, cioè la posizione del blocco/trattamento è stata scelta a caso (l’importante è che in ciascuna fila siano rappresentati tutti i trattamenti). Fila 1 Fila 2 Fila 3 Fila 4 Schema a blocchi randomizzati in cui si possono distinguere le varie parcelle in cui è stato suddiviso il campo. 8 12/09/2014 • i trattamenti sono stati distribuiti “spray” sulle foglie 3 volte prima e 4 volte dopo l’inoculazione artificiale del fungo (1x107 conidi/mL), effettuta sulle foglie prima della comparsa del corimbo. • siccome dagli esperimenti in vitro e in planta è risultato che, tra i trattamenti OM, solo Metallo y3 ha indotto effetti significativi in entrambe le prove, si è deciso di testarlo in campo. • i trattamenti utilizzati sono stati: Controllo, Cu 3, 1 e 0,3 g/L, Bent, Metallo y3. • la valutazione del livello di infezione è stata effettuata sui sulle foglie e sui corimbi, in cieco, da 2 diversi operatori in 3 rilievi successivi. •la valutazione visuale dell’area necrotica di ogni pianta è stata condotta sulla base di una scala di valutazione precedentemente definita (da 0 – nessuna infezione - a 100 – infezione totale) •i dati sono poi stati elaborati statisticamente. • la valutazione del livello di infezione effettuata sulle foglie non ha evidenziato alcuna differenza rispetto al controllo • la valutazione del livello di infezione effettuata sui corimbi in 3 tempi successivi, ha evidenziato, al terzo rilievo, una significativa riduzione dei sintomi indotta da Metallo y3, Bent. e Cu 3 g/l, con una efficacia relativa vs. C rispettivamente di 46%, 48% e 45%. Metallo y3 ha avuto un’efficacia paragonabile a quella del rame a 3g/L • poichè il trattamento omeopatico è stato distribuito sulle foglie prima della formazione dei corimbi, si può ipotizzare che esso induca una maggiore resistenza della pianta all’infezione fungina Metallo y3 Bentonite Rame 1 Rame2 Rme 3 Il trattamento OM sembra avere un effetto sul metabolismo della pianta (aumento del contenuto di glucosinolati). 9 12/09/2014 Per riassumere ... Effetti Del Metallo y3 Omepatico sull’interazione cavolfiore/Alternaria brassicicola - azione diretta sul fungo (inibizione della germinazione delle spore di circa il 60%) - controllo dell’infezione fungina su piante di cavolfiore allevate in camera di crescita (efficacia relativa pari al 42.1%) - diminuzione del livello medio di infezione (- 45.7%) su piante coltivate in pieno campo - aumento di alcuni parametri agronomici e del contenuto dei glucosinolati I risultati ottenuti sembrano indicare che i trattamenti OM possono costituire un approccio potenziale e affidabile per l’agricoltura sostenibile. Sembra che Metallo y3 OM potrà essere una alternativa al rame, dopo verifiche tramite altre sperimentazioni sia di laboratorio che di campo La Fragola Con il nome di fragola sono conosciute diverse piante del genere Fragaria appartenenti alla famiglia delle Rosacee (sottofamiglia Rosoideae, genere Fragaria) pianta figlia pianta figlia E’ una pianta perenne con foglie trifogliate, lungamente picciolate, tutte basali; i fiori sono portati da fusti privi di foglie e sono riuniti in racemi (da 5 a 8). La pianta corre sul terreno grazie agli stoloni o fusti striscianti. Da essi si generano rosette di foglie e radici, da cui partono i getti fiorali. stolone Il termine frutto nel caso della fragola non è botanicamente corretto. La parte rossa e gustosa della fragola non è infatti il vero frutto: è il ricettacolo del fiore fortemente ingrossatosi a seguito della fecondazione. Si tratta in effetti di un falso frutto. I frutti veri, invece, sono i piccoli acheni immersi nella sua polpa e visibili come puntini gialli. Il rosso ricettacolo rigonfio serve ad attirare gli animali che, mangiandolo, provvedono poi alla dispersione degli acheni, eliminandoli con le feci. Contiene numerosi composti ad alto valore nutrizionale: polifenoli (flavonoidi e antocianine), acido ascorbico (vitamina C). 10 12/09/2014 Scopo della nostro progetto di ricerca: Verificare l‘efficacia di alcuni trattamenti OM su piante di fragola valutando i seguenti aspetti: 1) Fitopatologico: controllo dell‘infezione indotta da B.cinerea su piante allevate sia in camera di crescita che in campo (esperimenti in planta e in campo) 2) Agronomico: produzione di frutti (prove di campo) 3) Sensoriale e nutraceutico: Panel test, attività antiossidante, polifenoli e flavonoidi da fragole provenienti dal campo Scelta dei trattamenti - acqua distillata (C) (controllo negativo) Acqua distillata - avendo condotto le prove di campo presso un’azienda agricola biodinamica privata (Franco Pedretti), in questo caso non abbiamo potuto utilizzare sostanze chimiche di sintesi come controlli positivi per evitare la “contaminazione” e l’accumulo nel terreno. Per quanto riguarda la scelta dei trattamenti agro-OM abbiamo selezionati i trattamenti sulla base di screening preliminari. In particolare: - Zolfo y1, scelto perchè 1) viene citato in un testo di agro-omeopatia come efficace contro diverse malattie fungine, tra cui la muffa grigia 2) da precedenti screening preliminari condotti in vitro, aveva indotto effetti significativi nel controllo dell’infezione. Il livello di diluizione è inferiore al numero di Avogadro e quindi sono presenti ancora molecole della sostanza di partenza. 11 12/09/2014 - Corno equiseto OM, scelto perché è un preparato innovativo, formulato secondo i principi dell’agricoltura biodinamica, saggiato già in sperimentazioni presso aziende biodinamiche (comunicazione personale) L’equiseto (coda cavallina) è una pianta che cresce nei terreni umidi e in zone dove vi sono ristagni idrici. Il quarzo ialino (diossido di silicio, SiO2), detto anche cristallo di rocca, è una varietà completamente incolore e trasparente di quarzo. All’inizio della primavera, i corni sono riempiti con una miscela di Equiseto arvense in polvere e quarzo ialino finemente tritato; i corni sono poi sotterrati in un terreno biodinamico. Il materiale organico è lasciato decomporre durante l’estate ed in autunno i corni vengono dissotterrati (dopo circa 150-180 giorni di maturazione). Poi vengono lasciati all’aria durante i mesi invernali e nella primavera successiva il composto è pronto per essere utilizzato. Si presenta come una polvere nera e secca, ricca di zolfo e silice. Si utilizza in piccolissime dosi (5g/30l acqua piovana tiepida), dopo averlo dinamizzato per 1 ora. In biodinamica lo si utilizza contro alcuni funghi patogeni del suolo, per favorire i processi legnosi dei tessuti e per rendere più forti le piante alle marcescenze - Zolfo y1 + Corno equiseto OM, miscela al 50% dei 2 trattamenti sopra descritti per valutarne l’eventuale sinergia Prova fitopatologica: esperimenti in planta - 80 piantine di fragola var. Irma, provenienti da agricoltura biologica, con fiori e frutti già presenti, sono state poste nella stessa camera di crescita a T° e umidità controllate e suddivise in 4 gruppi da 20 piantine ciascuno. - I trattamenti sono stati somministrati a spray fino a gocciolamento (100ml/trattamento), per 7 volte, a distanza di 7 giorni l’uno dall’altro. - I rilievi sono stati effettuati in cieco con cadenza settimanale e il parametro valutato per ciascuna pianta è stato il numero di fragole sia totali che infette. - l’inoculazione artificiale con la sospensione fungina non è stata effettuata, essendo le spore di B. cinerea già presenti nella camera di crescita: ciò al fine di valutare l’effetto dei trattamenti verso un’infezione di tipo naturale. 12 12/09/2014 Risultati relativi alla frequenza (%) di frutti infetti da B. cinerea in funzione del tempo e di tre trattamenti omeopatici oltre al controllo. Controlllo Zolfo y1 Corno Equseto OM Zolfo y1 Cono Equiseto OM In generale che tutti i trattamenti OM hanno indotto una riduzione della frequenza di fragole infette. In particolare, Zolf y1 e Zolfo y1 + Corno equiseto 6x hanno mostrato gli effetti più evidenti, significativi per quest’ultimo a P≤0,05 negli ultimi 5 rilievi. A fine prova (a 40 giorni dall’inizio della sperimentazione) si ha una riduzione rispetto al controllo nella percentuale di fragole infette del 6,4%, 15,5% e 24,7%, rispettivamente per Corno equiseto , Zolfo y1 e Zolfo y1 +Corno equiseto . Prove di campo (2010-2011-2012) - Sono state condotte 3 successive sperimentazioni presso l’azienda agricola biodinamica Franco Pedretti, a Prunaro di Budrio (BO). - Sono state utilizzate piante di fragola var. Irma, allevate in regime biologico. Prima del trapianto, i filari corrispondenti alle zone d’impianto sono stati coperti con pacciamatura costituita da materiale plastico nero. - Il campo è stato suddiviso in 16 parcelle, comprendenti ciascuna 18 piante e per ogni trattamento sono state fatte 4 repliche, utilizzando uno schema a blocchi randomizzati. I trattamenti sono stati somministrati in cieco mediante spray fogliare (5 ml/pianta) a cadenza settimanale (10 in totale). Prova di campo 2010: valutazione fitopatologica - I rilievi sono stati settimanali (7 in totale) e il parametro è stata la percentuale di infezione naturale sulle fragole Schema a blocchi randomizzati in cui si possono distinguere le varie parcelle in cui è stato suddiviso il campo. A ciascun valutato colore corrisponde un trattamento Prove di campo 2011 e 2012: valutazione agronomica e nutraceutica 13 12/09/2014 Prova di campo 2010: valutazione fitopatologica Risultati relativi alla frequenza (%) delle fragole infette, in funzione del tempo, nelle tesi diversamente trattate. Controllo Zolfo y1 Corno Equi OM Zolfo 1y + Corno I risultati ottenuti non hanno evidenziato alcuna differenza significativa vs. il controllo. Tuttavia si può notare che all’ultimo rilievo le piante trattate con Zolfo 1y mostrano una frequenza inferiore del 22% rispetto al controllo. Tali risultati sono in linea con il livello di effetto (di circa il 20%) che, ad oggi, generalmente si ottiene utilizzando i preparati omeopatici; la forte variabilità sempre presente nelle prove di campo e, nello specifico, le condizioni atmosferiche particolarmente favorevoli allo sviluppo dell’infezione botritica hanno impedito il raggiungimento del livello minimo di significatività. Valutazione agronomica: produttività prove di campo (2011 e 2012) 1) Prova di campo 2011 Controllo Zolfo y1 In generale tutti i Corno Equiseto OM trattamenti omeopatici Zolfoy1 +Corno inducono un aumento della produttività media rispetto al controllo. 2) Prova di campo 2012 I risultati hanno confermato che i trattamenti Zolfo y1 e Zolfo y1 + corno eq OM In particolare, effetti significativi sono stati osservati per Zolfo y1 nel 2°, 3° e 4° rilievo e per Zolfo y1 + corno eq OM nel 2° rilievo. inducono un aumento della produttività media rispetto al controllo, significativo nel 2° rilievo. 14 12/09/2014 2) Prova di campo 2012 25 mean productivity (g/m2) 20 control 15 sulphur 6 dH horn eq 6 dH sulphur + horn eq 6 dH 10 I risultati hanno confermato che i trattamenti Zolfo y1 e 5 0 0 1 2 3 4 5 Zolfo y1 + corno eq OM 6 measurements 25 * mean productivity (g/m2) 20 * control 15 inducono un aumento della produttività media rispetto al controllo, significativo nel 2° rilievo. sulphur 6 dH horn eq 6 dH sulphur + horn eq 6 dH 10 5 0 1 2 3 4 5 measurements Valutazione nutraceutica: polifenoli e flavonoidi prove di campo (2011 e 2012) - I polifenoli o composti fenolici sono un gruppo di sostanze chimiche estremamente eterogenee, comprendente circa 10000 molecole organiche caratterizzate dalla presenza di molteplici gruppi fenolici (anello benzenico legato ad uno o più gruppi funzionali ossidrilici). - In natura, i polifenoli vengono prodotti dal metabolismo secondario delle piante. Differiscono dai metaboliti primari (clorofilla, amminoacidi, carboidrati) in quanto, pur possedendo importanti funzioni ecologiche, non intervengono nei processi di assimilazione, respirazione, trasporto e differenziazione della pianta. In relazione alla diversità chimica che li caratterizza, ricoprono ruoli differenti: - protezione della pianta dagli erbivori e dagli insetti fungendo da repellenti (impartiscono sapore sgradevole) - schermo nei confronti dei raggi UV - difesa dai patogeni microbici, ricoprendo il ruolo di antibiotici (flavonoidi e tannini); - supporto meccanico (lignina, suberina) e di barriera contro l’invasione microbica; - attrazione per gli impollinatori e gli animali in grado di effettuare la dispersione del frutto (carotenoidi, antocianine, flavoni e flavonoli); - inibitori di crescita delle piante in competizione che crescono nelle immediate vicinanze della pianta che li produce. 15 12/09/2014 I composti fenolici si distinguono in diverse classi in funzione del numero di anelli fenolici e degli elementi strutturali che legano tali anelli: - Fenoli semplici (fenolo e idrochinone) - Aldeidi fenoliche - Acidi fenolici - Fenil-ammine - Fenoli composti (cumarine e xantoni) - Flavonoidi (catechine, calconi, favanoni, flavoni, flavanonoli, leucoantocianidine, antocianidine. - Tannini I composti fenolici possono essere distinti in funzione del numero di atomi di carbonio in 13 gruppi: Struttura base dei flavonoidi - Fenoli semplici e benzochinoni (C6) - Acidi fenolici e aldeidi fenoliche (C6-C1) - Acetofenoni e acidifenilacetici (C6-C2) - Fenilpropanoidi (C6-C3) - Naftochinoni (C6-C4) - Xantoni (C6-C1-C6) - stilbeni e antrachinoni (C6-C2-C6) - Flavonoidi e isoflavonoidi (C6-C3-C6) - Lignani e neolignani (C6-C3)2 - Biflavonoidi (C6-C3-C6)2 La struttura chimica dei flavonoidi è - Lignine (C6-C3)n costituita da uno scheletro carbonioso - Catecolmelanine (C6)n con due anelli aromatici uniti da un anello - Tannini condensati (C6-C3-C6)n eterociclico. 16 12/09/2014 Per riassumere ... ¾ In planta significativo controllo dell’infezione da B. cinerea, rispetto al controllo negativo, indotto da Zolfo y1 + Cornoequiseto OM; in campo trend verso il controllo dell’infezione da parte di Zolfo y1 (diminuzione dell’indice di frequenza delle fragole infette). ¾ significativo aumento di produttività indotto dai trattamenti Zolfo y1 e Zolfo y1 + Cornoequiseto OM. ¾ nessun miglioramento delle caratteristiche sensoriali in termini di vista, olfatto e gusto da parte dei trattamenti OM rispetto al controllo. ¾ miglioramento delle caratteristiche nutrizionali e nutraceutiche indotto da tutti i trattamenti, in particolare da Cornoequiseto OM (incremento significativo dei polifenoli, flavonoidi e dell’attività antiossidante totale). I dati ottenuti da questa sperimentazione necessitano di ulteriori conferme mediante lo svolgimento di altre prove di campo in altri luogi e/o con altre colture, ma sembrano indicare che i trattamenti OM possano costituire un approccio potenziale e affidabile per l’agricoltura sostenibile e possono fornire le prime indicazioni per l’uso dei trattamenti agro-OM nel contesto della cosiddetta “agro-omeopatia”. 17