Jorge Luis AlonsoG.
Specialista in Agricultural Insights: tradurre dati complessi in strategie attuabili per i professionisti del settore agricolo44 articoli Già segui4 ottobre 2023Apri reader immersivo
Questo studio evidenzia il potenziale antibatterico dell’OE vegetale. Il suo utilizzo come conservante nelle patate può migliorare i metodi esistenti di gestione del marciume molle. Questo è un riepilogo dei risultati.
di Jorge Luis Alonso con ChatGPT-4
Punti chiave
La minaccia del Pcc all’agricoltura
- I batteri patogeni delle piante, in particolare il marciume molle Pectobacteriaceae (SRP) e soprattutto il Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum (Pcc) , minacciano molte colture, soprattutto durante lo stoccaggio.
- Il Pcc rilascia enzimi (come pectinasi e cellulasi) che distruggono le pareti cellulari delle piante, provocando la comparsa di marciume molle nei tessuti infetti.
Le sfide attuali nel controllo del Pcc
- Pcc può adattarsi a diversi ambienti, rendendo il controllo una sfida.
- I metodi convenzionali come la rotazione delle colture e le pratiche igieniche non sono del tutto efficaci contro il marciume indotto dal Pcc nelle patate.
Il potenziale degli oli essenziali (EO) contro il Pcc
- Studi recenti hanno evidenziato le proprietà antimicrobiche degli oli essenziali di origine vegetale, in particolare per il loro basso impatto ambientale e la loro sostenibilità.
- Gli OE possono interrompere l’attività delle cellule batteriche, potenziare le difese delle piante e persino interferire con la comunicazione batterica (rilevamento del quorum).
Risultati della ricerca
- L’attività antimicrobica degli OE varia, con gli OE di M. communis e F. gummosa che mostrano una forte attività contro Pcc.
- I valori di concentrazione minima inibente (MIC) sono indicatori chiave della potenza antimicrobica, con l’attività battericida che spesso supera questi MIC.
Fattori che influenzano l’efficacia dell’EO
- L’effetto degli OE sui batteri dipende da fattori quali la modalità d’azione degli OE, i siti bersaglio, la velocità di penetrazione e proprietà come la lipofilia e la solubilità.
- Una scoperta degna di nota è stata l’uso combinato di OE di M. communis e F. gummosa , che ha mostrato una maggiore inibizione batterica.
Costituenti attivi negli OE
- α-pinene, 1,8-cineolo e limonene sono stati identificati come costituenti attivi in M. communis EO, mentre il β-pinene era prominente in F. gummosa EO.
Applicazione pratica e risultati
- In un contesto semi-commerciale, gli OE hanno ridotto il marciume dei tuberi di patata, e i trattamenti combinati con OE sono stati più efficaci dei trattamenti individuali.
- Nonostante i noti benefici in vitro degli OE, la loro efficacia in vivo necessita di ulteriori indagini.
Potenziali applicazioni future
- Gli OE, in particolare quelli di M. communis e F. gummosa , offrono una strada promettente per la gestione della malattia se combinati con le strategie esistenti.
- Prima di un’adozione diffusa, sono necessari test approfonditi per valutare le prestazioni dei rivestimenti EO, comprendere la loro interazione con gli agenti patogeni e garantire la sicurezza ambientale.
introduzione
I batteri patogeni delle piante rappresentano una minaccia significativa per l’agricoltura. Di particolare interesse è la famiglia delle Pectobatteriacee del marciume molle (SRP). Un membro importante di questa famiglia è il Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum (Pcc), responsabile di danni ai tessuti in un’ampia varietà di colture. Sebbene la sua presenza sia particolarmente dominante durante l’archiviazione, Pcc non è limitato a tali ambienti. Prospera nei terreni temperati e minaccia sia i raccolti in crescita che quelli trasportati dopo il raccolto.
Il pericolo del Pcc risiede nella sua capacità di rilasciare enzimi come pectinasi e cellulasi. Questi enzimi abbattono le pareti cellulari delle piante, determinando il caratteristico aspetto viscoso osservato nei tessuti vegetali infetti. Inoltre, il Pcc si infiltra negli spazi interstiziali delle piante ospiti e rilascia molecole che aggravano l’infezione. Un fattore importante nella diffusione dell’infezione da SRP è la presenza di tuberi di patata latentemente infetti.
Controllare questo marciume molle è una sfida formidabile data la capacità del Pcc di adattarsi a diversi ambienti. Anche misure consolidate come la rotazione delle colture e rigorose pratiche igieniche non sono sufficienti per fornire una protezione completa contro il marciume molle delle patate.
Ma c’è un lato positivo. Studi recenti hanno evidenziato i potenziali benefici degli antimicrobici di origine vegetale, con particolare attenzione agli oli essenziali vegetali (EO). Questi OE, che si trovano naturalmente nelle piante, svolgono sia funzioni comunicative che difensive. Ciò che li rende particolarmente attraenti sono le loro potenti capacità antimicrobiche combinate con la loro sostenibilità e il basso impatto ambientale.
Questi oli, derivati da diverse parti della pianta, hanno il potenziale di interferire con l’attività delle cellule batteriche e rafforzare le difese della pianta. È interessante notare che alcuni componenti dell’EO interferiscono addirittura con i meccanismi di comunicazione batterica noti come rilevamento del quorum. Precedenti ricerche hanno suggerito l’efficacia dell’EO contro l’SRP.
Questo studio specifico indaga le proprietà antibatteriche di vari OE contro il Pcc, concentrandosi sulla loro capacità di controllare e trattare il marciume molle dei tuberi di patata in scenari di stoccaggio semi-pratici.
La difesa della natura: il potere antimicrobico degli oli essenziali
Negli ultimi anni, i prodotti erboristici tradizionalmente utilizzati in medicina, come l’OE, sono stati riconosciuti come potenziali fonti di composti organici bioattivi. Questi prodotti hanno attirato l’attenzione per la loro efficacia come protezione naturale contro i parassiti e le malattie delle piante nel settore agricolo.
Nello specifico, l’attività antimicrobica degli OE può essere segmentata in tre diversi livelli in base al test di diffusione del disco: debole, moderato e forte. In particolare, gli OE di M. communis e F. gummosa hanno mostrato un’efficacia pronunciata, registrando una forte attività contro i ceppi Pcc e una risposta moderata verso un ceppo di E. coli . Al contrario, gli altri eventi economici hanno mostrato un’attività prevalentemente debole, con alcune eccezioni degne di nota.
I valori della concentrazione minima inibente (MIC) svolgono un ruolo chiave nella misurazione della potenza antimicrobica, indicando la concentrazione più bassa richiesta per inibire la crescita. Nella maggior parte dei casi, questi valori erano in accordo con i risultati del test di diffusione su disco. È interessante notare che i valori di concentrazione battericida minima (MBC) tipicamente superavano le MIC, indicando l’attività battericida degli OE.
Diversi fattori possono influenzare la diversa suscettibilità dei batteri agli OE. Questi possono variare dalla particolare modalità di azione dell’OE e dai suoi specifici siti target al suo tasso di penetrazione. Inoltre, attributi come le proprietà lipofile, l’efficacia del gruppo funzionale e la solubilità influenzano anche l’efficacia antimicrobica dell’EO. Vale la pena notare che gli studi time-kill hanno evidenziato la robusta attività di M. communis e F. gummosa EO contro i batteri di interesse.
Una parte fondamentale di quest’area di ricerca è determinare se un composto è batteriostatico o battericida. Questa distinzione è fondamentale per comprenderne gli effetti in vitro. È altrettanto importante estrapolare questa comprensione agli effetti in vivo. Una scoperta interessante è stata che la combinazione di OE di M. communis e F. gummosa ha potenziato l’inibizione dei ceppi batterici Pcc, anche a concentrazioni ridotte, suggerendo un effetto sinergico. Tuttavia, l’esatto meccanismo d’azione di questi OE combinati rimane un mistero e merita ulteriori indagini.
Infine, la potenza antimicrobica degli OE botanici è principalmente attribuita a specifici composti antimicrobici presenti al loro interno. Per illustrare, questa ricerca ha identificato α-pinene, 1, 8-cineolo e limonene come i principali componenti attivi di M. communis EO. Allo stesso tempo, il β-pinene è emerso come il principale costituente di F. gummosa EO.
In pratica, in condizioni semi-commerciali, l’applicazione dell’OE ha ridotto significativamente il marciume nei tuberi di patata, e l’applicazione combinata è risultata più efficace dei trattamenti individuali. Mentre le virtù antibatteriche degli OE in vitro sono ben consolidate, la loro efficacia in vivo rimane relativamente sconosciuta. Tuttavia, questa ricerca ha confermato sia i benefici preventivi che quelli curativi, con i primi che si sono rivelati più promettenti.
Conclusione
Studi recenti hanno evidenziato il potenziale degli oli essenziali di M. communis e F. gummosa nel controllo del Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum in vitro. Quando incorporati nei rivestimenti, questi oli mostrano una promettente capacità di ridurre le infezioni iniziali nelle piante ospiti. Ciò apre una nuova strada nella gestione della malattia, soprattutto se integrata con le strategie attuali.
Tuttavia, è importante capire che prima che questi rivestimenti possano essere ampiamente adottati è necessario condurre prove complete e su larga scala. Queste prove determineranno la durabilità e le prestazioni del rivestimento in scenari di stoccaggio prolungato. Inoltre, è fondamentale una comprensione più approfondita dell’interazione tra gli oli essenziali e le cellule patogene.
Infine, una parte significativa della ricerca futura dovrebbe dare priorità allo sviluppo di un’applicazione commerciale che non solo sia efficace ma soddisfi anche gli standard di sicurezza ambientale.
Fonte: Hajian-Maleki, H., Baghaee-Ravari, S., e Moghaddam, M. (2021). Gli oli essenziali vegetali esercitano un effetto conservante contro la malattia del marciume molle della patata. Scienze dell’orticoltura , 285 , 110192
Termini tecnici
- Batteri patogeni delle piante : batteri che causano malattie nelle piante.
- Soft Rot Pectobacteriaceae (SRP) — Una famiglia di batteri responsabili della causa di malattie da marciume molle nelle piante.
- Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum (Pcc) — Un batterio specifico della famiglia SRP che danneggia i tessuti vegetali.
- Pectinasi – Enzimi che scompongono la pectina, un componente delle pareti cellulari delle piante.
- Cellulasi – Enzimi che scompongono la cellulosa, un altro componente delle pareti cellulari delle piante.
- Spazi interstiziali : piccoli spazi o spazi tra cellule vegetali o tessuti.
- Tuberi di patata latentemente infetti : tuberi di patata che portano la malattia senza mostrare sintomi immediati.
- Antimicrobici : agenti che uccidono o inibiscono la crescita di microrganismi.
- Rilevamento del quorum : sistema di comunicazione batterica basato sulla densità di popolazione.
- Disk Diffusion Assay : metodo utilizzato per testare l’efficacia degli agenti antimicrobici.
- Concentrazione minima inibente (MIC) — La concentrazione più bassa di un agente antimicrobico che impedisce la crescita visibile di un batterio.
- Concentrazione battericida minima (MBC) – La concentrazione più bassa di un agente antimicrobico che uccide un batterio.
- Batteriostatico : inibisce la crescita o la moltiplicazione dei batteri.
- Battericida : uccide i batteri.
- In vitro : test eseguiti al di fuori di un organismo vivente, solitamente in laboratorio.
- In vivo : sperimentazione eseguita all’interno di un organismo vivente.
- α-pinene, 1,8-cineolo, limonene, β-pinene — Composti chimici specifici presenti negli oli essenziali.
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Jorge Luis AlonsoG.Specialista in Agricultural Insights: tradurre dati complessi in strategie attuabili per i professionisti del settore agricoloPubblicato • 8 ore44 articoliGià seguiL’Università Ferdowsi di Mashhad ha condotto uno studio per valutare le proprietà antibatteriche di vari oli essenziali contro il Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum. #patate #softrot.
