Xylella, su Plants nuove conferme al Protocollo Scortichini con la metabolomica

(Ph Tania Van den Berghen da Pixabay)

Una nuova conferma della validità scientifica del “Protocollo Scortichini” arriva dalla rivista internazionale Plants

 

Lo “studio di metabolomica H-Nmr dopo trattamenti fogliari ed endoterapici su Ulivi infetti di Xylella fastidiosa subsp. pauca: monitoraggio a medio termine di esperimenti sul campo” firmato da Francesco Paolo Fanizzi (Dipartimento di Biologia e scienze e tecnologie ambientali dell’Università del Salento) e Marco Scortichini (Consiglio per le Ricerche Agrarie e le Analisi Economiche Agrarie – Crea), con Chiara Roberta Girelli, Mudassar Hussain, Dimitri Verweire, Michael C. Oehl e Maier S. Avendano, rappresenta un’ulteriore dimostrazione dell’efficacia del trattamento con un biocomplesso con acido citrico che si è rivelato capace di salvare le piante.

Solo poche settimane fa era stato pubblicato un altro studio da Scientific Report che offriva una conferma scientifica della possibilità di contenere la Xylella “curando” le piante attaccate dagli effetti distruttivi del batterio.

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Lo studio pubblicato su Plants

Nell’articolo sono riportati gli effetti a medio termine dei trattamenti fogliari spray e di endoterapia con diverse dosi di “Dentamet” in olivi infetti da Xylella fastidiosa in Salento.

Foto di Gianluca da Pixabay

Campioni estratti da olivi di 150 anni delle varietà Ogliarola salentina e Cellina di Nardò sono stati studiati mediante metabolomica dopo il trattamento in campo.

In particolare è stato studiato il risultato di diverse applicazioni dell’endoterapia dopo 60, 120 e 180 giorni rispetto al tradizionale trattamento spray fogliare e all’iniezione di acqua come controllo. Le analisi del profilo metabolico, eseguite mediante un approccio basato su 1H Nmr, hanno permesso di riscontrare i migliori risultati, “in termini di discriminazione dei profili metabolici rispetto all’iniezione di acqua, per i trattamenti endoterapici mensili”.

L’applicazione fogliare del composto curativo ha dimostrato “un’efficacia progressiva correlata al tempo più specifica rispetto ai trattamenti intravascolari”.

Pertanto, dice lo studio, “oltre ad una possibile resa più efficace dell’endoterapia rispetto ai trattamenti fogliari, è stata valutata anche la necessità di ulteriori tagli di dosi/frequenze per ottenere risultati a lungo termine. I presenti studi sul campo hanno confermato l’indicazione dell’efficacia di Dentamet nell’induzione della variazione metabolica, potenzialmente collegata alla riduzione dello sviluppo dei sintomi della sindrome del declino rapido dell’oliva correlata alla Xylella fastidiosa sottospecie pauca”.

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L’azione battericida del rame e l’efficacia endoterapica

Negli ultimi anni, alcuni trattamenti chimici si sono rivelati utili nel trattamento parziale della malattia. Premesso che il trattamento delle malattie delle piante mediante l’applicazione diretta di antibiotici è globalmente vietato a causa di numerosi rischi quantificabili, e che dunque sono poche le potenziali soluzioni per trattare il disseccamento, i rapporti scientifici hanno suggerito che il trattamento con rame ha un’azione battericida con il minor rischio di sviluppo di resistenza.

L’uso di ioni metallici comuni come derivati del rame o dello zinco è sufficientemente capace di interrompere l’omeostasi delle piante che soffrono di malattie, e il disturbo nell’equilibrio degli ioni metallici può liberare la pianta dalla trappola della malattia. Lo zinco e il rame possono interferire nel tratto xilematico con la produzione di esopolisaccaridi e l’espansione del biofilm della Xylella fastidiosa nel fascio vascolare.

“La ricerca condotta per ottimizzare la concentrazione battericida degli ioni – si legge nello studio pubblicato su Plants – ha mostrato che la concentrazione di rame (>200 mM) e zinco (0,25 mM) ha inibito la formazione di biofilm nella Xylella fastidiosa. Un altro studio suggerisce che le cellule planctoniche sono più vulnerabili alle concentrazioni di rame, rispetto al biofilm. Inoltre, lo zinco può interferire con la formazione dell’esopolisaccaride del biofilm, indicando che Xylella fastidiosa potrebbe aver bisogno della disintossicazione dello zinco prima di abilitare completamente la sua virulenza”.

Alcuni prodotti disponibili in commercio come Dentamet® e NuovOlivo® si sono dimostrati efficaci contro la malattia da disseccamento nelle piante affette da Xylella sottospecie Pauca, che poi è quella che ha decimato la popolazione olivicola in Salento.

Foto di Michal Jarmoluk da Pixabay

Il primo prodotto è costituito da un complesso di rame, zinco e acido citrico ed è stato testato dal gruppo di ricerca guidato dal prof. Francesco Paolo Fanizzi dell’Università del Salento sugli ulivi affetti dalla sindrome associata alla Xylella. La miscela di rame (2% p/p) e zinco (4% p/p) complessati con idracidi di acido citrico derivati dalla fermentazione può essere somministrato al tessuto vascolare tramite spray fogliare o iniezione nel tronco. Considerando i primi risultati che descrivono l’efficacia degli ioni metallici sui patogeni, nella maggior parte di precedenti esperimenti, il prodotto è stato applicato mediante spray fogliare utilizzando un atomizzatore per la nebulizzazione sulla chioma dell’olivo.

“Risultati positivi – dice lo studio – sono stati ottenuti con il trattamento fogliare come dimostrato da esperimenti a breve e lungo termine seguiti dall’approccio metabolomico basato su Nmr. Poichè la Xylella è un batterio che invade lo xilema (ovvero il tessuto vegetale presente nelle piante vascolari e adibito alla conduzione della linfa grezza), il composto agroattivo deve essere in contatto con l’agente patogeno nel tessuto xilematico. Pertanto, il trattamento con irrorazione topica potrebbe non essere soddisfacente oltre ad essere proibitivo nelle aree pubbliche. D’altra parte, l’obiettivo di mirare direttamente ai vasi xilematici potrebbe essere raggiunto con l’iniezione nel tronco.

Recentemente test di endoterapia con iniezioni sistemiche hanno dimostrato efficacia a fini terapeutici contro la malattia in piante infette:

  • Non solo come nel caso di patogeni limitati dallo xilema, l’endoterapia può aumentare l’efficienza del trattamento mirando direttamente ai batteri
  • ma l’iniezione/endoterapia nel tronco garantisce l’accurata traslocazione del composto agroattivo anche in alberi con una forte infezione, dove a causa di una carenza di foglie residue, il trattamento fogliare potrebbe non essere efficace.
  • D’altra parte, l’endoterapia ha molti altri vantaggi come la diminuzione delle possibilità di dissipazione accidentale del composto agroattivo nell’ambiente e la protezione dell’ecosistema a lungo termine. Contrariamente ai metodi convenzionali di applicazione chimica, l’endoterapia limita anche il rischio per i lavoratori agricoli.

Il riscontro metabolomico

La metabolomica è uno studio sulle impronte chimiche lasciate da alcuni processi cellulari. In altre parole, se un’indagine sul Dna o l’Rna di una pianta potrebbe non spiegare esaurientemente ciò che succede in una cellula, il profilo metabolico può fornire un’istantanea della fisiologia di quella cellula e contribuire a descrivere le modifiche causate da una perturbazione biologica.

Foto di sindhu digital da Pixabay

Alberi fortemente infetti trattati in Salento in un esperimento sul campo, sono stati studiati attraverso  i cambiamenti metabolici dopo 60, 120 e 180 giorni, da febbraio ad agosto 2021. In ogni trattamento, tutti gli alberi hanno ricevuto nell’arco di tempo mirato una miscela di acqua e del biocomplesso di acido citrico Cu/Zn, ad eccezione della classe di controllo che è stata trattata solo con acqua. I cambiamenti metabolomici a medio termine sono stati analizzati mediante spettroscopia di risonanza magnetica nucleare su estratti di foglie e tale approccio si è dimostrato “un potente strumento per il rilevamento di modificazioni fisiologiche negli studi di patologia vegetale e nei protocolli fitoterapici per la potatura”.

Leggendo le conclusioni dello studio, secondo l’articolo pubblicato su Plants, emerge che:

  • c’è un’efficacia progressiva più specifica nel tempo dell’applicazione fogliare rispetto ai trattamenti intravascolari.
  • i migliori risultati sono stati trovati per i trattamenti endoterapici in termini di discriminazione delle iniezioni d’acqua.
  • l’endoterapia persistente (dose mensile bassa) è risultata molto più efficace dell’interruzione del trattamento (dose elevata bimestrale) per il trattamento dell’olivo infetto.
  • la necessità di ulteriori tagli di dosi/frequenze per ottenere risultati a lungo termine oltre a una possibile performance più efficace rispetto ai trattamenti fogliari.
  • un miglioramento dei risultati potrebbe essere ottenuto ottimizzando i trattamenti con frequenze più elevate per raggiungere un possibile sviluppo verso la remissione patologica.

“In conclusione – scrivono gli autori dello studio – questo lavoro dimostra che l’iniezione nel tronco è efficace nel modificare il profilo metabolico dell’ospite, eventualmente modificando il microambiente all’interno dei tessuti al punto da ridurre la capacità del patogeno di creare biofilm e proliferare all’interno dei tessuti vegetali”.

Gli esperimenti sul campo “hanno confermato che l’applicazione del complesso zinco/rame su olivi infetti determina la riprogrammazione di specifiche vie metaboliche con possibili effetti positivi verso il controllo della malattia”. Se, conclude l’articolo, “un chiaro meccanismo curativo per il trattamento non sia completamente compreso, si potrebbe supporre un possibile effetto del trattamento legato a un sistema di difesa innescato dalla pianta e/o un’influenza diretta su Xylella fastidiosa dovuta all’accumulo di composti ionici nel fascio vascolare”.

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