Gli scienziati hanno scoperto un modo per rimuovere i composti tossici dalle patate, rendendole più sicure da mangiare e più facili da conservare. La svolta potrebbe ridurre gli sprechi alimentari e migliorare la coltivazione nello spazio e in altri ambienti estremi.
Le piante di patate producono naturalmente sostanze chimiche che le proteggono dagli insetti. Le sostanze chimiche, chiamate glicoalcaloidi steroidei o SGA, si trovano in elevate quantità nelle parti verdi delle bucce di patate e nelle aree di germogliazione. Rendono le patate pericolose per gli insetti e per gli esseri umani.
“Questi composti sono fondamentali per le piante per allontanare gli insetti, ma rendono alcune parti di queste colture immangiabili”, ha detto Adam Jozwiak, un biochimico molecolare dell’UCR che ha guidato lo studio. “Ora che abbiamo scoperto il percorso biosintetico, possiamo potenzialmente creare piante che producono questi composti solo nelle foglie, mantenendo al sicuro le parti commestibili.”
La luce solare può indurre la produzione di SGA nei tuberi di patata – la parte della pianta di patata che viene mangiata – anche dopo che sono stati raccolti. Identificando un meccanismo genetico chiave nella produzione di SGA, i ricercatori dell’UC Riverside potrebbero essere in grado di ridurre la tossicità delle patate preservando le difese naturali delle piante. Togliere l’SGA dalle patate ne renderà anche più facile la conservazione e il trasporto all’aria aperta.
La ricerca, pubblicata in Scienzasi concentra su una proteina denominata “GAME15”, che svolge un ruolo chiave nel dirigere la produzione di SGA da parte della pianta. Questa proteina agisce sia come enzima che come impalcatura, organizzando altri enzimi in una “fabbrica di conversione” che produce in modo efficiente SGA impedendo al contempo ai composti tossici di fuoriuscire in altre parti delle cellule vegetali, dove causerebbero il caos.
Anche i pomodori producono SGA, principalmente nel frutto verde e acerbo, nonché nelle foglie, negli steli e nelle radici delle piante. Quando i ricercatori hanno silenziato il gene GAME15 nei pomodori, hanno eliminato la produzione di SGA ma hanno anche reso le piante altamente suscettibili ai parassiti.
Progettando gli impianti per controllare quando e dove vengono prodotti gli SGA, ad esempio nelle foglie ma non nelle patate stesse, i ricercatori immaginano raccolti che possano essere immagazzinati senza il rischio di tossicità derivante dall’esposizione alla luce solare.
“Potresti conservare le patate in cucina senza preoccuparti dell’esposizione al sole, il che le fa produrre più SGA. E poi potresti mangiarle quando vuoi, riducendo gli sprechi alimentari”, ha detto Jozwiak.
Inoltre, i risultati potrebbero consentire l’uso di altre parti di piante, come le foglie, per l’alimentazione in ambienti con spazio limitato come missioni spaziali o sistemi di agricoltura verticale. “Per l’agricoltura spaziale, dove ogni parte di una pianta potrebbe dover essere commestibile, questi risultati sono particolarmente promettenti”, ha detto Jozwiak.
Il team ha ottenuto queste informazioni ricreando inizialmente il processo di produzione dell’SGA nelle piante di tabacco. Sorprendentemente, hanno scoperto che durante l’evoluzione il processo reindirizzava le proteine dalla membrana plasmatica o apparato di Golgi, dove sono responsabili della produzione di componenti della parete cellulare cruciali per la crescita cellulare, al reticolo endoplasmatico, una parte della cellula dove inizia la produzione di tossine.
“Essenzialmente, l’impianto prende in prestito da se stesso per creare GAME15”, ha detto Jozwiak. “Non ci aspettavamo di trovare la proteina che dirotta la pianta, di cui ha bisogno per la produzione delle pareti cellulari.”
I frutti verdi e acerbi possono essere tossici, ma durante la maturazione queste molecole si convertono in qualcosa di commestibile. Limitando le SGAV alle parti non commestibili delle piante, sia gli agricoltori che i consumatori potrebbero trarre vantaggio da colture più sicure e versatili.
“Il nostro lavoro dimostra che le piante hanno sviluppato modi ingegnosi per bilanciare crescita, riproduzione e difesa”, ha affermato Jozwiak. “La comprensione di questi sistemi ci consente di riprogettare le colture per soddisfare le esigenze moderne senza compromettere la loro capacità di prosperare”.
Questa ricerca è stata uno sforzo altamente collaborativo che ha coinvolto ricercatori del Weizmann Institute of Science in Israele, nonché dell’Università di Kobe, del Centro RIKEN per la scienza delle risorse sostenibili e dell’Università di Osaka in Giappone. Le scoperte del gruppo non solo mantengono la promessa di un cibo più sano, ma rappresentano anche un passo avanti nell’agricoltura sostenibile e nell’esplorazione spaziale.
“Siamo entusiasti del potenziale di questa scoperta”, ha detto Jozwiak. “È emozionante pensare a come possiamo ora prolungare in modo significativo la durata di conservazione di colture come le patate e ridurre gli sprechi alimentari sulla Terra e oltre.”
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
