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Dall’ENEA luce ultravioletta per ridurre l’uso di pesticidi

Dicembre 08
08:33 2023
luce ultravioletta

Agricoltura: dall’ENEA nuova tecnologia a luce ultravioletta per ridurre l’uso di pesticidi

Il trattamento a raggi ultravioletti di frutta e verdura per ridurre del 50% l’uso di pesticidi e aumentarne il valore nutraceutico e la freschezza è l’obiettivo del progetto di ricerca ENEA “Ormesi”, che prevede la progettazione di un piccolo robot telecomandato per irradiare frutta e verdura per aumentarne la risposta di difesa e la resistenza ai patogeni.

I primi test su basilico, mele e limoni[1], trattati con raggi UV-C, hanno mostrato una migliore resistenza ai comuni agenti patogeni[2] che provocano muffe, aprendo la strada ad applicazioni in serra e su grandi colture.

“Il lavoro di laboratorio ha dimostrato che una dose appropriata di UV-C[3] La luce ultravioletta irradiata su piante e frutti induce una maggiore resistenza ai patogeni e alle malattie pre e post raccolta, poiché la luce ultravioletta crea uno stress positivo a cui la pianta reagisce producendo specifici metaboliti che, per analogia, potrebbero essere definiti “anticorpi” in grado di aumentare le difese naturali delle piante e di conseguenza la loro resistenza ai patogeni. Questo effetto è noto come ‘ormesi’, da cui prende il nome il nostro progetto”, ha spiegato Paolo Di Lazzaro del Laboratorio di Applicazioni al Plasma e Sperimentazioni Interdisciplinari dell’ENEA, responsabile della ricerca con Daniele Murra, Sarah Bollanti, Antonia Lai (Laboratorio di Diagnostica e Metrologia) e Loretta Bacchetta (Laboratorio Bioprodotti e Bioprocessi).

I ricercatori dell’ENEA stanno anche pensando di dotare il piccolo robot di sensori ottici in grado di riconoscere selettivamente le parti della pianta che necessitano di irraggiamento. “La creazione di un sistema hi-tech di questo tipo consentirebbe di trasferire rapidamente la tecnologia alle PMI che producono, ad esempio, trattori e droni per l’irrigazione e il trattamento fitosanitario”, ha affermato Di Lazzaro.

“Si tratta di un’alternativa rapida, efficace e sostenibile ai pesticidi che ci permette di proteggere le colture da virus, funghi e batteri e di preservarne l’integrità, la freschezza e le proprietà nutrizionali. Inoltre, questa tecnica permetterebbe di ridurre l’inquinamento del suolo, dell’acqua e dell’aria, nonché il rischio per la salute degli agricoltori e dei consumatori che troverebbero meno residui di pesticidi nei loro cibi e bevande”, ha sottolineato Loretta Bacchetta.

L’irradiazione UV-C di frutta e verdura migliora il contenuto di antociani e flavonoidi, con un conseguente aumento del valore nutraceutico, mentre agisce sulle poliammine -che inibiscono la maturazione- allungando la shelf life dei prodotti, con un impatto positivo sulla commercializzazione. “I primi risultati incoraggiano ulteriori studi per l’applicazione dei raggi UV-C volti a regolare il processo di maturazione di frutta e verdura con trattamenti pre-raccolta, tenendo conto sia della praticità e della convenienza economica, sia della maggiore componente nutraceutica”, afferma Antonia Lai.

Nello specifico, dopo 75 giorni dal trattamento le piante di basilico irradiate a basse dosi e poi infettate con il patogeno hanno registrato una percentuale di sviluppo fungino inferiore (30% della superficie fogliare), rispetto al basilico inoculato e non irradiato (90%). “I risultati ottenuti finora dimostrano che l’effetto benefico delle radiazioni UV-C dura nel tempo”, ha detto Bacchetta.

Nelle mele, i raggi UV-C hanno rallentato la diffusione dell’agente patogeno che causa la decomposizione. Risultati preliminari incoraggianti sono stati ottenuti anche nel limone che, dopo 40 giorni dal trattamento, ha mostrato una completa inibizione del patogeno, mentre la parte infetta, non trattata con luce UV-C, è stata invasa dal patogeno.

A livello globale vengono utilizzate circa due milioni di tonnellate all’anno, che non possono essere completamente lavate via da frutta e verdura. Il documento Farm to Fork del recente Green Deal europeo evidenzia la necessità di ridurre del 50% entro il 2030 l’uso di pesticidi chimici in agricoltura, sottolineando come le sostanze chimiche siano una delle principali fonti di inquinamento.

Note

 

[1] Per gli esperimenti sono state utilizzate piante di basilico Ocimum basilicum (tipo genovese), mele (varietà Golden Delicious) e limoni (varietà Femminello) da agricoltura biologica.

[2] I funghi sono stati isolati da materiale naturalmente infetto e successivamente coltivati in vitro per ottenere la quantità sufficiente per l’inoculazione. La Botrytis cinerea (muffa grigia) è stata isolata da piante di basilico infette, mentre la Penicillium digitatum (muffa verde) è stata isolata da limoni infetti.

[3] La banda UV-C comprende radiazioni con una lunghezza d’onda compresa tra 200 e 280 nanometri, invisibili all’occhio umano.

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