I batteri degli uliveti potrebbero essere la chiave per combattere la Xylella
I ricercatori hanno scoperto che alcuni microrganismi offrono vantaggi biologici, come un sistema immunitario secondario.
Un gruppo di ricerca dell’Università di Jaén ha identificato un gruppo di batteri in stato di dormienza presenti nelle foglie e nel terreno degli ulivi che li proteggono dalle avversità ambientali.
L'analisi genetica ha dimostrato che diversi microrganismi forniscono vantaggi biologici simili a quelli di un sistema immunitario secondario. I ricercatori sperano che i loro risultati possano consentire lo sviluppo di un biopesticida naturale per combattere il letale agente patogeno Xylella fastidiosa.
Vedi anche: L’evoluzione della lotta europea contro la Xylella fastidiosaSi ritiene che la Xylella fastidiosa sia arrivata in Italia nel 2008 attraverso l’introduzione di una singola pianta di caffè proveniente dal Costa Rica.
La Xylella fastidiosa, che causa la sindrome del declino rapido dell’olivo, ha provocato focolari diffusi in Europa negli ultimi 15 anni e si stima che abbia un impatto economico annuale di oltre 5,5 milliardi di euro.
Il batterio si è rivelato una sfida significativa da gestire, poiché attualmente non esiste un metodo di controllo sul campo efficace per sradicarlo.
Nell'articolo di ricerca pubblicato su Microbiology Spectrum, tuttavia, i ricercatori hanno identificato un gruppo di batteri, il Bacillus spp., che ritengono possa rappresentare la chiave per combatere l'agente patogeno.
Xylella fastidiosa
La Xylella fastidiosa è un batterio gram-negativo noto per causare una varietà di malattie delle piante. Si tratta di un agente patogeno che colpisce principalmente lo xilema, il tessuto vegetale responsabile del trasporto di acqua e sostanze nutritive dalle radici alle altre parti della pianta. La Xylella fastidiosa rappresenta una grave preoccupazione per l'agricoltura e la silvicoltura poiché può infettare un'ampia gamma di specie vegetali, causando perdite economiche e danni ambientali.
Questo batterio viene trasmesso da insetti vettori, come le cicaline e le cimici sputacchine, che si nutrono della linfa delle piante. Quando questi insetti si nutrono di piante infette, acquisiscono il batterio e possono quindi trasmetterlo alle piante sane quando si nutrono di queste. La Xylella fastidiosa può infettare sia le colture agricole che le piante ornamentali ed è stata responsabile di malattie devastanti in varie parti del mondo.
Alcune delle malattie ben note causate dalla Xylella fastidiosa includono la malattia di Pierce, la clorosi variegata degli agrumi (CVC) e la sindrome del declino rapido dell'olivo (OQDS).
Gli sforzi per controlare la Xylella fastidiosa includono l’uso di insetticidici per la gestione degli insetti vetori, così come gli sforzi per mettere in quarantane e rimuovere le piante infette al fine di prevenire un’ulteriore diffusione. Sono in corso ricerche per sviluppare strategie più efficaci per la gestione e la prevenzione della diffusione di questo batterio e delle malattie delle piante ad esso associate.
Le specie di Bacillus hanno caratteristiche distintive che le rendono preziose per applicazioni mediche, biotecnologiche e agricole.
Possono essere utilizzate nella produzione di biocarburanti, biopolimeri e molecole bioattive. In agricoltura, possono migliorare la crescita delle piante, fungere da biofertilizzanti, stimolare la crescita e controllare gli agenti patogeni, rendendoli promettenti per l'agricoltura sostenibile.
I biofertilizzanti a base di Bacillus migliorano la crescita e la resa delle piante migliorando la disponibilità di nutrienti, la fissazione dell’azoto, solubilizzazione del fosforo e la produzione di regolatori della crescita delle piante.
Questi batteri possono anche produrre composti antimicrobici, sono convenienti e formano spore che ne garantiscono la stabilità, offrendo un'alternativa naturale ai pesticidi chimici.
Il Bacillus thuringiensis è ben noto per le sue proprietà insetticide, mentre altre specie come il B. subtilis e il Bacillus amyloliquefaciens sono state utilizzate con successo come agenti di controllo biologico in varie colture commerciali.
Inoltre, la capacità di alcune specie di Bacillus di produrre batteriocine, peptidi antimicrobici, è promettente per il trattamento delle piante.
Sebbene questi benefici siano già stati dimostrati in colture quali grano, girasoli e patate, la ricerca condotta dal team dell’Università di Jaén si è concentrata sull’analisi della loro presenza negli oliveti spagnoli e della loro resistenza a una serie di sfide ambientali.
Sotto la supervisione di Hikmate Abriouel, il team ha avviato il progetto SMART-AGRI-SPORE, un’iniziativa europea Marie Curie volta allo sviluppo di un biopesticida per combattere la Xylella fastidiosa. Il progetto ha comportato l’analisi di 417 batteri del genere Bacillus spp. raccolti da oliveti a Jaén e Málaga.
I ricercatori hanno cercato di identificare quei bacteri capabili di formare spore e ibernarsi per superare condizioni esterne avverse e risvegliarsi quando le condizioni divinonononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononononono
Queste spore fungono da scudo protettivo, rendendo i batteri resistenti a temperature estreme, radiazioni e sostanze chimiche nocive. Per isolare i ceppi dotati di questa capacità, il team ha sottoposto i campioni a temperature che raggiungevano gli 80 °C, eliminando così tutti quelli che non soddisfacevano il criterio.
“Di fronte a un evento avverso, come la mancanza di nutrienti nell’ambiente, questi batteri entrano in uno stato di riposo, simile a una sorta di ibernazione, finché il pericolo non scompare e possono riprendere le loro normali funzioni vitali”, ha spiegato Julia Manetsberger, una delle autrici dell’articolo.
Per comprendere meglio la resistenza del Bacillus spp. alle sfide ambientamentali, i ricercatori hanno esposto i bacteri a quantità varianti di antibiotici e fertilizanti inorganici.
La loro resistenza era normale, simile a quella di altre specie bacterioli. Questa resilienza suggerisce che il Bacillus spp. sopravvivrebbe in natura se esposto a tali composti agricoli di uso comune, continuando a conferire i benefici desiderati all’oliveto.
La scoperta di questi batteri unici negli oliveti spagnoli apre nuove possibilità per future applicazioni agricole.
Dato che il Bacillus spp. svolge già un ruolo centrale come uno dei biopesticidi più diffusi, il suo potenziale per nuove applicazioni biotecnologiche in agricoltura è promettente. I ricercatori propongono lo sviluppo di un biopesticida naturale che utilizzi questo gruppo di microrganismi per combattere le epidemie di Xylella fastidiosa.
Inoltre, è stato precedentemente dimostrato che i batteri resistono all’esposizione ai metalli e rimuovono i metalli pesanti dal suolo, disintossicando efficacemente l’ambiente.
La contaminazione da metalli pessimi rappresenta un problema significativo per l’agricoltura comerciale e la produzione alimentare, poiché le piante possono assorbire questi metalli, che poi entrano nella catena alimentare.
Il team ha quindi esaminato la toleranza dei propri campioni a una serie di metalli pessi. Ha riscoverto che gli isolati testati presentavano una buona toleranza, con il ferro che era il più tolerato, seguito da rame, nichel, manganese, zinco e cadmio.
Ciò suggerisce che i membri dello sporobiota dell'olivo potrebbero potenzialmente prosperare in suoli con livelli elevati di metalli a causa di fattori ambientali o attività umane.