Microrganismi amici dell’ambiente

ALESSANDRIA – Studiare i microrganismi da utilizzare in agricoltura o per il risanamento ambientale: di questo si occupano i ricercatori Elisa Gamalero e Guido Lingua, del gruppo della professoressa Graziella Berta, nei laboratori del Disit all’Università del Piemonte Orientale. Parte delle ricerche riguardano l’utilizzo di biofertilizzanti e biopesticidi per evitare di ricorrere a prodotti chimici in agricoltura (o limitarne l’uso il più possibile), altre sono dedicate al biorisanamento, ovvero l’uso di organismi viventi per operazioni di bonifica (nella foto il laboratorio di Microbiologia).

All’Acna di Cengio, zona contaminata per la presenza di sostanze organiche e inorganiche, i batteri sono stati usati come indicatori della qualità ambientale, vale a dire per valutare come reagiscono gli esseri viventi all’inquinamento. “I microrganismi risentono dell’inquinamento dell’ambiente e sono buoni bioindicatori; alcune specie si adattano agli inquinanti, altre più sensibili invece non sopravvivono” spiega Elisa Gamalero. Altro caso di studio e di applicazione è stato quello dell’Europa Metalli (oggi Kme) di Serravalle Scrivia, dove si producevano laminati in rame e zinco. Vicino alla fabbrica è stato realizzato un campo per fini sperimentali per studiare la phytoremediation. Esistono infatti batteri che aiutano la pianta a resistere a condizioni ambientali estreme. Nel terreno concesso dall’azienda per effettuare studi sulla bonifica dei suoli sono state piantate 180 varietà di pioppo autoctono per un totale di circa 2000 piante ed è stato studiato quali crescono meglio nell’area inquinata dai metalli pesanti e, tra queste, le qualità che assorbono meglio nelle foglie gli inquinanti. Come illustra Guido Lingua “si è studiato, in collaborazione con colleghi delle Università di Salerno, Bologna, Pavia e Firenze, come la pianta a livello fisiologico accumuli e tolleri i metalli, in associazione con i microrganismi presenti nel suolo e sulle radici. Alcuni funghi micorrizici fanno incrementare l’estrazione dei metalli dal suolo”. Le piante sono poi abbattute e avviate a smaltimento controllato. Lo studio sulla selezione di batteri che consentano alle piante di sopravvivere in condizioni di stress è stato pubblicato su una decina di riviste scientifiche di livello internazionale (nelle foto sotto, fornite da Guido Lingua, i campi nell’area Kme prima e dopo la bonifica).
 

 

In campo agronomico sono stati isolati batteri nelle zone più incontaminate del territorio (ad esempio la Val Borbera) con lo scopo di stimolare la crescita di alcune coltivazioni o di controllare agenti patogeni. “Si tratta di isolare batteri che combattano le malattie delle piante. In particolare microrganismi autoctoni per non alterare la biodiversità del luogo” dice Elisa Gamalero. Guido Lingua spiega come alcuni microrganismi migliorino la qualità di prodotti agricoli: per i meloni coltivati nella zona a nord di Tortona si sono ottenuti frutti con maggiore contenuto di zuccheri e di antiossidanti, per le fragole si è avuto un aumento e un anticipo della produzione (consentendo ai coltivatori di vendere primizie sui mercati), un maggiore contenuto di zucchero, di vitamina C e di acido folico. “La combinazione di funghi e di batteri somministrati alle radici ha migliorato le caratteristiche di alcuni prodotti agricoli, ora si studia per capire esattamente cosa succede nella pianta” dice il dottor Lingua. Altre sperimentazioni sono state effettuate con risultati positivi su pomodoro, porro, mais, cetriolo, basilico e zafferano. Un altro studio ha riguardato i microrganismi che reagiscono al fitoplasma della flavescenza dotata che in Piemonte ha devastato i vigneti. “Contrariamente a quanto si pensava all’inizio, la malattia della vite è provocata da un batterio che vive nella pianta e non da un virus” spiega la dottoressa Gamalero. 

Una nota negativa tra l’attività di eccellenza del Dipartimento è “la precarietà dei ricercatori, stabilizzati spesso alla soglia dei 40 anni dopo anni di lavoro – conclude Elisa Gamalero – e la scarsità dei finanziamenti che a volte ci consentono di acquistare in un anno solo alcuni kit da laboratorio”.

Per approfondire (link alle pubblicazioni scientifiche dei ricercatori citati nell’articolo)
Arbuscular mycorrhizal fungi differentially affect the response to high zinc concentrations of two registered poplar clones

High zinc concentrations reduce rooting capacity and alter metallothionein gene expression in white poplar

Beneficial role of plant growth promoting bacteria and arbuscular mycorrhizal fungi on plant responses to heavy metal stress

Expression of the PsMT A1 gene in white poplar engineered with the MAT system is associated with heavy metal tolerance and protection against 8-hydroxy-2′-deoxyguanosine mediated-DNA damage

High concentrations of zinc and copper induce differential polyamine responses in micropropagated white poplar

Arbuscular mycorrhizal fungi restore normal growth in a white poplar clone grown on heavy metal-contaminated soil, and this is associated with upregulation of foliar metallothionein and polyamine biosynthetic gene expression

Arbuscular mycorrhizal fungi modulate the leaf transcriptome of a Populus alba L. clone grown on a zinc and copper-contaminated soil

Effects of Heavy Metals and Arbuscular Mycorrhiza on the Leaf Proteome of a Selected Poplar Clone: A Time Course Analysis

Transcript analysis of stress defence genes in a white poplar clone inoculated with the arbuscular mycorrhizal fungus Glomus mosseae and grown on a polluted soil