Uno studio rileva il potenziale delle acque reflue dei frantoi per la produzione di biopesticidi

Uno studio recente pubblicato su *Plant Stress* suggerisce che un composto bioattivo presente nelle acque reflue dei frantoi potrebbe trovare applicazione commerciale nello sviluppo di biopesticidi. 

I ricercatori dell’Università La Sapienza di Roma e dell’Agenzia Nazionale per le Nuove Tecnologie, l’Energia e lo Sviluppo Economico Sostenibile hanno identi­fi­cato oligo­galac­tur­oni­di derivi­ti dalla pectina con un grado di poli­me­ri­za­zione compreso tra dieci e 17 nelle acque di scarico dei frantoi.

Gli oligogalatturonidi stimolano il sistema immunitario delle piante attraverso la parete cellulare, attivando risposte di difesa e resistenza contro alcuni agenti patogeni. Queste molecole non erano mai state isolate prima dalle acque reflue dei frantoi.

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Utilizzando piantine di Arabidopsis transgeniche, i ricercatori hanno con­fermato che gli oligo­galac­tur­oni­di estratti hanno innes­ca­to le ris­pos­te di difesa pre­viste, inclu­so l’a­umento degli ioni di cal­cio, che sono mes­sag­eri intra­cel­la­ri di cr­iti­ca importanza nei percorsi di si­gna­li­za­zione di difesa delle piante. 

Lo studio fa parte degli sforzi in corso dei ricercatori per valorizzare i sottoprodotti della produzione di olio d’oliva, in particolare le acque reflue dei frantoi. Si stima che ogni anno i frantoi del bacino del Mediterraneo producano 30 miliardi di litri di acque reflue.

Mentre i sottoprodotti della sansa d’oliva sono considerati facili da riciclare, essi sono ampiamente utilizzati nell’industria alimentare per la produzione di olio di sansa d’oliva ed energia rinnovabile. Le acque reflue dei frantoi presentano maggiori difficoltà.

Le acque reflue sono altamente acide con elevate concentrazioni di sostanze chimiche recalcitranti, tra cui lignine e tannini, che richiedono quantità significative di ossigeno per biodegradarsi.

Pertanto, le acque reflue dei frantoi sono considerate un significativo inquinante ambientale, e la maggior parte dei paesi ne vieta lo scarico senza trattamento.

“D’altra parte, le acque reflue dei frantoi contengono un’ampia gamma di composti fenolici preziosi con comprovate proprietà antimicrobiche (ad es. flavonoidi, idrossitrirosolo, oleuropeina) e i sottoprodotti delle acque reflue dei frantoi sono effi­ci­ci come biopesticidi contro di­versi patogeni mi­crobici”, hanno scritto i ricercatori.

«Tuttavia, l’effetto di questo scarico li­quido come elici­tore delle ris­poste di difesa delle piante non è stato ancora stu­diato», hanno aggiunto.

Utilizzando la filtrazione a membrana a flusso tangenziale, i ricercatori hanno separato gli oligogalacturonidi dalle acque reflue dei frantoi.

«La filtra­zione a membrana a flusso tangenziale è uno stru­mento potente nel bio­pro­cess­ing, che permette la sepa­ra­zione e la con­cen­tra­zione di biomolecole attive in specifici pool mo­le­colari, quali pro­tei­ne, zuccheri e metabo­liti se­condari”, hanno scritto i ricercatori. 

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“Utilizzando miscele complesse per la filtrazione, la filtrazione a membrana a flusso tangenziale rimuove efficacemente le impurità trattenendo al contempo le molecole desiderate”, hanno aggiunto.

I ricercatori hanno sottolineato come il metodo non richieda solventi chimici e sia scalabile da un contesto di laboratorio, consentendo ai frantoi su larga scala di utilizzarlo. Hanno aggiunto che i risultati potrebbero fornire una nuova fonte di reddito per i produttori di olio d’oliva. 

Gli oligogalatturonidi sono stati approvati in prodotti fitosanitari commerciali riconosciuti dall’Unione Europea, che si è prefissata l’obiettivo di ridurre del 50% l’uso di pesticidi sintetici entro il 2030.

Secondo una ricerca di mercato condotta da Industry Research Reports, il mercato globale dei biopesticidi era valutato a 6,1 miliardi di dollari (5,6 miliardi di euro) nel 2023 e si stima che raggiungerà gli 11,5 miliardi di dollari (10,1 miliardi di euro) entro il 2030. 

“La frazione arricchita di oligo-galacturonidi, descritta nel presente lavoro, è adatta ad essere impiegata come nuovo biopesticida, contribuendo a migliorare sia la sostenibilità ambientale che quella economica dell’industria dell’olio d’oliva”, hanno scritto i ricercatori. 

«Apriamo la strada a esperi­menti sul campo con piante di inter­esse agro­no­mico per lo s­fruttame­nto di questi sottoprod­otti come fito­prote­ttori na­turali sosten­ibilinella lotta contro gli agenti patogeni che causano malattie devastanti in colture di importanza economica, secondo una prospettiva di economia circolare in agricoltura”, hanno aggiunto.

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