I batteri simbionti e gli impulsi elettrici emessi dalle piante (The symbiotic bacteria and the electrical impulses generated by plants) Dr. Domenico Prisa

Tramite la fotosintesi le piante producono sostanze zuccheri, amminoacidi, vitamine e nucleotidi, molecole generalmente utilizzate per l’accrescimento o come fonte di riserva. Gran parte delle sostanze pero’ viene rilasciata nella rizosfera sotto forma di essudati radicali. La radice tramite dei trasportatori posti sulle cellule più superficiali assorbe sostanze come azoto, fosforo e zolfo, ma in terreni poveri di nutrienti dove la competizione per le risorse è agguerrita, l’assorbimento radicale può non bastare e diventare costoso in termini energetici. Entrano allora in gioco le ife fungine più efficienti nell’assorbimento e in grado di esplorare una maggiore superficie di suolo. Il rapporto reciproco con il fungo simbionte è una strategia per migliorare le rese limitando i fertilizzanti nel rispetto della biodiversità del suolo. Dati su pomodoro confermano che una pianta micorrizata cresce più in fretta e produce più frutti, altri dati su diverse piante frutticole e ornamentali (olivo, melo, pesco, pero, impatiens, vite, oleandro, geranio, surfinia, camelia, limonium, cipresso, (Prisa, 2014-2016) dimostrano un incremento del tenore in minerali, composti aromatici e antiossidanti).

La presenza di un microbiota utile svolge inoltre una protezione di difesa, tramite composti difensivi che vengono liberati come ad esempio il (2,4-diacetilfloroglucinolo) prodotto da alcuni ceppi di Pseudomonas.

Le difese nella pianta vengono generalmente attivate da alcune molecole che i funghi micorrizici e i batteri benefici hanno in comune con potenziali nemici, come chitina e peptidoglicani che mettono in moto il sistema immunitario radicale, fino a quando determinati meccanismi e molecole segnale non permettono di riconoscere l’intruso come benefico.

Questa sorta di allarme o meglio ancora di vaccino permette poi alla pianta di reagire meglio ai successivi attacchi sia a livello radicale, ma anche sistemico, contro funghi patogeni o insetti parassiti delle foglie. Le molecole maggiormente coinvolte sono l’acido salicilico, l’acido jasmonico e l’etilene.

Alcune molecole come il benzossazionone (DIMBOA) presente negli essudati radicali dei cereali funzionano sia come antimicrobico, ma attirano anche ceppi di Pseudomonas. L’acido salicilico su Arabidopsis sembra attirare alcuni ceppi di  (Flavobacterium e Terracoccus).

La percezione della pianta da parte del fungo avviene tramite dei composti contenuti negli essudati radicali, tra cui monomeri di cutina.

Il dr. Prisa attualmente sta lavorando alla trasmissione di segnali di tipo elettrico da parte della pianta nei confronti dei microrganismi, che servirebbero (comunicazione a grandi distanze) a indirizzare  i microfunghi e batteri verso le radici.

Infatti, recentemente, all’Università di Stanford alcuni ingegneri guidati da WonHyoung Ryu, hanno realizzato con un nanoelettrodo di oro molto sottile inserito nei cloroplasti di cellule algali, un dispositivo capace di intercettare gli elettroni di origine fotosintetica (il lavoro è stato pubblicato nella rivista Nano Letters del Marzo 2010).

Secondo la mia ipotesi, l’elettricità non viene prodotta solo nelle foglie, ma anche nelle radici (ed ha uno scopo diverso). L’emissione nel suolo di  impulsi elettrici da parte della pianta permette ai microrganismi di localizzare le radici anche a grandi distanze.

I miei dati sono confermati da un esperimento che ho fatto tempo fa utilizzando alcuni ceppi di mia selezione. Se in un grosso contenitore in cui inserisco del terriccio (precedentemente sterilizzato in autoclave),  da una parte nel substrato interro delle luci pulsanti o dei generatori di elettricità e dall’altra a distanza di qualche metro inoculo i microrganismi. Dopo qualche giorno nelle vicinanze delle luci e dei generatori elettrici (qualche cm), prelevando il materiale e piastrandolo su substrato selettivo ritrovo gli stessi ceppi che avevo introdotto a distanza di metri.

L’elettricità permette alle piante quindi di richiamare i microrganismi  e io ne sono convinto al 100%.

 

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