La sperimentazione di un cerotto innovativo a base di cellulosa batterica ha aperto nuove prospettive nel settore agricolo, offrendo soluzioni efficaci per la guarigione delle piante ferite e per il miglioramento della rigenerazione vegetale, con possibili risvolti significativi nella propagazione clonale e negli innesti. La ricerca, pubblicata il 12 Febbraio 2025 sulla rivista Science Advances, è stata condotta da un team guidato dalla biologa vegetale Núria Sánchez Coll presso il Centre for Research in Agricultural Genomics di Barcellona.
Un bendaggio vegetale prodotto dai batteri stimola la cicatrizzazione
A differenza degli animali, le piante non possono allontanarsi dalle situazioni di pericolo, affidandosi quindi a sofisticate capacità di rigenerazione dei tessuti danneggiati. Tuttavia, l’applicazione di un cerotto biologico a base di cellulosa prodotta da batteri sembra potenziare ulteriormente questo processo naturale.
La cellulosa batterica, nota per il suo impiego nella medicina umana per trattare ustioni e ferite cutanee grazie alla sua biodegradabilità, biocompatibilità e capacità di trattenere l’umidità, ha dimostrato di possedere anche effetti biologici positivi sulle piante.
Esperimenti su foglie e talee: risultati sorprendenti
Gli studiosi hanno praticato piccoli tagli sulle foglie di due specie vegetali da laboratorio, la Nicotiana benthamiana e l’Arabidopsis thaliana, applicando la patch batterica solo su metà delle lesioni. Dopo sette giorni, oltre l’80% delle ferite trattate risultava completamente cicatrizzato, mentre meno del 20% delle superfici non trattate mostrava segni di recupero.
Le analisi al microscopio hanno rivelato che le foglie bendate apparivano sane, prive di stress e disidratazione, mentre le ferite scoperte mostravano tessuti danneggiati e indeboliti.
Parallelamente, le prove condotte su talee vegetative hanno evidenziato un’accelerazione nella crescita di radici e germogli. Le piantine collocate in piastre di Petri e trattate con il cerotto batterico hanno sviluppato apparati radicali e nuove foglie in tempi significativamente più rapidi rispetto sia alle talee non trattate sia a quelle avvolte in cellulosa di origine vegetale.
Ormoni vegetali intrappolati nella cellulosa microbica
Le analisi chimiche condotte sul cerotto microbico hanno svelato la presenza di fitormoni, sostanze prodotte dai batteri che stimolano i processi biologici delle piante. Questi composti, capaci di influenzare la crescita e la rigenerazione vegetale, risultano essere rimasti intatti nonostante la sterilizzazione del bendaggio avvenuta prima degli esperimenti.
Secondo la professoressa Sánchez Coll, il motivo sarebbe da ricercare nell’estrema compattezza della matrice di cellulosa, che avrebbe protetto le molecole bioattive, consentendo loro di mantenere la propria funzionalità anche dopo il trattamento antibatterico.
Risposta genetica inattesa nella riparazione dei tessuti vegetali
L’applicazione della cellulosa batterica non ha solamente accelerato la chiusura delle ferite, ma ha anche attivato una risposta genetica completamente diversa rispetto ai naturali processi di guarigione delle piante. Alcuni geni coinvolti nella cicatrizzazione tradizionale sono stati disattivati, mentre altri, tipicamente associati ai meccanismi di difesa contro infezioni e agenti patogeni, hanno mostrato una maggiore espressione.
Gli scienziati ritengono che questo cambio di strategia genetica sia il risultato di una risposta combinata della pianta, innescata contemporaneamente da tre fattori: la ferita aperta, la presenza di ormoni batterici e il riconoscimento della cellulosa microbica come elemento estraneo, che avrebbe scatenato una sorta di difesa preventiva.
Applicazioni future per colture e innesti agricoli
L’utilizzo della cellulosa batterica potrebbe rivoluzionare numerosi ambiti dell’agricoltura moderna, offrendo strumenti innovativi per agevolare innesti tra varietà diverse, proteggere le piante durante i processi di potatura e favorire la conservazione del materiale vegetale tagliato.
Il ricercatore Javier Agustí dell’Institute for Plant Molecular and Cellular Biology of Plants di Valencia, non coinvolto nello studio, ha dichiarato di essere particolarmente interessato a valutare l’efficacia del cerotto batterico nelle coltivazioni su larga scala, ipotizzando che il bendaggio microbico possa migliorare sensibilmente la resa agricola in contesti di colture orticole e frutteti.
La scienziata dei materiali Anna Roig dell’Institute of Materials Science di Barcellona ha sottolineato come questa scoperta rappresenti la prima evidenza scientifica di una funzione biologica intrinseca della cellulosa batterica, finora considerata unicamente un supporto passivo nella medicina umana.
Cellulosa batterica: dal laboratorio al campo aperto
Sebbene la sperimentazione sia ancora in fase preliminare, diversi gruppi di ricerca stanno già approfondendo i processi molecolari coinvolti, valutando se gli effetti positivi della cellulosa batterica possano estendersi ad altri tipi di rigenerazione vegetale.
Il cerotto batterico potrebbe diventare presto uno strumento chiave per migliorare la propagazione clonale delle piante da vivaio, ottimizzare le tecniche di innesto e ridurre le perdite di materiale vegetale nelle aziende agricole di Europa e Mediterraneo, territori caratterizzati da colture intensive e climi caldi, con temperature estive che spesso superano i 35°C.
