Investigando sulle muffe, sostanze naturali che sostituiscono i pesticidi

May 25, 2023

14 marzo 2023

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di Lotte Krull, Università Tecnica della Danimarca

DTU sta aiutando una grande azienda internazionale a trovare le sostanze naturali per combattere le malattie fungine nelle colture. La vasta collezione di muffe e una piccola raccolta di batteri dell'Università fanno parte del progetto e uno di essi potrebbe contenere la soluzione. Trentottomilaquattrocento isolati di muffe assumono il ruolo guida nel grande progetto di ricerca "Smarter AgroBiological Screening" (SABS). Nel progetto, DTU collabora con l'azienda internazionale FMC, che produce prodotti fitosanitari come pesticidi per l'agricoltura.

Gli sfuggenti "attori principali" sono conservati in tubi di plastica con tappi a vite rossi esattamente a 9°C in un seminterrato della DTU, e formano una raccolta di funghi riconosciuta a livello internazionale che è stata avviata nel 1988 da ricercatori universitari che conservavano i primi isolati.

Ora, 35 anni dopo, verranno studiati attentamente insieme a una piccola raccolta di batteri. Forse questi microrganismi potranno essere utilizzati per produrre biofungicidi, cioè sostanze naturali in grado di combattere le malattie fungine nelle colture di cereali. Le aspettative sono particolarmente alte per le muffe.

"Dal punto di vista biotecnologico, la muffa è un organismo davvero interessante, perché ogni fungo ha tra 50 e 80 vie di biosintesi. Una via di biosintesi è una serie di reazioni all'interno dell'organismo che consentono la produzione di una sostanza bioattiva. In confronto, un normale batterio "potrebbe avere da sei a sette percorsi di biosintesi mentre una cellula di lievito non ne ha nessuno. Ciò rende i funghi davvero ricchi ma anche molto complessi da studiare. Quindi esplorare i funghi ha un grande potenziale e forse possiamo trovare sostanze che possono essere utilizzate per il controllo delle malattie in agricoltura", afferma Rasmus John Normand Frandsen, professore associato alla DTU e coordinatore della parte del progetto della DTU.

E spiega: "Per la stragrande maggioranza delle sostanze, forse fino al 95%, non abbiamo idea a cosa servano o perché i microrganismi le producano. Ma sono prodotte in natura per una ragione e forse con uno scopo. possiamo trarne beneficio."

Trovare alternative ai pesticidi a base chimica è urgente poiché l’UE propone di dimezzarne l’uso da parte degli Stati membri entro il 2030 e un divieto totale nelle aree sensibili.

Ma i pesticidi, nonostante la loro cattiva reputazione, hanno fatto sì che i raccolti non venissero distrutti da malattie delle piante e insetti. Secondo una nota dell’Università di Aarhus, l’eliminazione graduale dei pesticidi comporterà significative perdite di produzione, e un’eliminazione totale causerà una diminuzione media della resa dei cereali del 23%, nonché grandi perdite – fino al 50% – nella barbabietola da zucchero e nel produzione di patate.

Con l’aumento della domanda alimentare globale, dobbiamo trovare altri modi per garantire buoni raccolti e realizzare una transizione verde della selezione vegetale che non richieda l’inclusione di più terra per la coltivazione dei raccolti e quindi l’emissione di più CO2.

Allora come si esaminano 38.400 isolati di muffe? Al momento esiste un solo metodo lento; quello portatile, afferma Niels Bjerg Jensen, project manager del progetto e collegamento con FMC. Ma come parte fondamentale del progetto SABS, l'intera collezione di funghi della DTU sarà "modernizzata", in modo da poter evitare la parte portatile in futuro e utilizzare invece robot per esaminare la raccolta.

La modernizzazione prevede che due tecnici di laboratorio recuperino attualmente gli isolati dal seminterrato e svitino il coperchio rosso, uno per uno, per pipettare le spore del fungo e trasferirle su una piastra di agar dove possono crescere in laboratorio. Dopo 8-10 giorni, i tecnici di laboratorio possono raccogliere le spore fresche e trasferirle in un vassoio di plastica con 24 fori (o pozzetti, come vengono effettivamente chiamati) dove ciascun pozzetto ospita il proprio isolato fungino.