Le nanotecnologie rappresentano un approccio del tutto innovativo, applicabile anche in agricoltura ed, in particolare, per la protezione delle colture. Le potenzialità emergono dalla possibilità di sintetizzare nanopesticidi o nanovettori per principi attivi, aumentando l’efficienza dei prodotti fitosanitari e riducendone gli input con evidenti risvolti positivi sull’impatto ambientale. Inoltre, alcuni dei nanomateriali potrebbero essere ricavati a partire da scarti agroindustriali (nanocellulosa) seguendo perciò le indicazioni dell’economia circolare.
La rogna e il problema del rame
La coltivazione dell’olivo, come l’agricoltura in genere, negli ultimi decenni è stata colpita negativamente sia dagli inevitabili effetti dei cambiamenti climatici, sia da anomalie nella diffusione di alcuni agenti patogeni e parassiti.
Il caso più eclatante è quello dell’epidemia di Xylella fastidiosa che mette sotto pressione l’olivicoltura italiana e mediterranea in genere, ma anche per altre malattie batteriche sono state osservati picchi di danno e recrudescenze.
Tra queste, la diffusione e l’inasprirsi in alcuni areali delle problematiche causate dal batterio Pseudomonas savastanoi pv. savastanoi (Psav), batterio Gram-negativo agente causale della malattia della rogna dell’olivo.
Il ciclo biologico del batterio prevede una fase epifitica, in cui vive sulla superficie esterna della pianta (foglie, rami). In primavera e autunno, il batterio raggiunge un’elevata densità di popolazione, e, in condizioni di elevata umidità o pioggia, il patogeno penetra nei tessuti legnosi della pianta attraverso microlesioni, diffondendosi nei tessuti parenchimatici. Qui, provoca la formazione di tessuti iperplastici e ipertrofici, cioè i tubercoli, tipici sintomi della malattia, visibili su rametti, branche e sul tronco, meno frequentemente su foglie e frutti.
Come per altre malattie batteriche, il controllo della rogna dell’olivo si basa essenzialmente nell’attuazione di misure preventive di tipo agronomico, quali l’impiego di potature bilanciate che assicurano una buona circolazione d’aria nella chioma, e sull’applicazione di prodotti chimici preventivi, essenzialmente sali rameici, che vengono utilizzati dopo la raccolta, dopo la potatura o dopo le grandinate, in corrispondenza di un aumentato rischio di infezione del batterio dovuto alla presenza di ferite sulla pianta.
È noto ormai però che l’uso del rame in agricoltura sarà oggetto di ulteriori restrizioni, già stabilite con il Reg. Ue 1981/2018, nel tentativo di ridurne l’accumulo e gli effetti tossici. Per questo motivo appare urgente lo sviluppo di strategie alternative di controllo dei patogeni, basate su strumenti e sostanze a basso impatto ambientale in sostituzione del rame.
Sperimentazione di nanomateriali (nanocellulosa)
In questo contesto, alcuni ricercatori stanno esplorando le possibilità offerte dai nanomateriali, in particolare quelli di derivazione naturale come i nanomateriali lignocellulosici utilizzabili come nano-carrier (cioè vettori, veicoli di altre sostanze).
Si tratta di nanocomposti a base di lignina, emicellulosa e cellulosa, proposti per diverse applicazioni agroalimentari, dalla nutrizione delle piante alla protezione post-raccolta, con un basso costo di sintesi, biocompatibili e molto abbondanti. I processi di incapsulamento e la modifica della superficie di questi nanocomposti sono le strategie più promettenti per sfruttarli come nanovettori di molecole attive nei confronti di parassiti e patogeni delle piante.
Dalla cellulosa ai nanocristalli
La cellulosa è un biopolimero cristallino composto da glucosio, componente fondamentale della parete cellulare della pianta, dotato di elevata resistenza meccanica, capacità di assorbimento, biocompatibilità e idrofilia. La cellulosa può essere facilmente idrolizzata per costituire nanocristalli di cellulosa (NCC), caratterizzati da un diametro da 1 a 100 nm e una lunghezza di 50–500 nm, materiali a bassa densità e basso coefficiente di dilatazione termica, con elevata elasticità. (...)
Il lavoro di ricerca condotto si è concentrato su due principali aspetti:
- la messa a punto di un sistema di recupero della cellulosa e sintesi di NCC a partire dai residui di potatura dell’olivo e
- la verifica delle proprietà di questi nanomateriali nel controllo della rogna.
NCC dai residui di potatura dell’olivo
Una prima parte del lavoro di ricerca ha riguardato l’ottimizzazione dell’estrazione della cellulosa dagli scarti di potatura dell’olivo (foto 1), individuando una concentrazione del 3% di ipoclorito di sodio per ottenere una buona efficienza di separazione dei componenti lignocellulosici.
Il materiale estratto, sottoposto a idrolisi acida ha prodotto una resa superiore al 20% di NCC. I nanocristalli ottenuti sono stati analizzati e caratterizzati: la loro lunghezza era di 81 nm e la larghezza media di 10 nm. L’analisi XRD ha confermato la natura cristallina e la presenza di cellulosa di tipo I e di tipo II (più stabile).
I nanocristalli ottenuti (foto 2) sono stati quindi utilizzati per le successive prove sperimentali, a partire dalla verifica della loro attività antimicrobica in vitro. (...)
(in basso).
Leggi l’articolo completo di dati tabellari e grafici sulla ricerca
su Olivo e Olio n. 1 - gennaio 2023
Dall’Edicola digitale al perché abbonarsi a Olivo e Olio
 offrono nuovi strumenti di difesa dalla rogna dell'olivo con ridotto impatto ambientale){kind=link}