ricerca&societą

dossier		AGRICOLTURA
		SOSTENIBILE
ANGELO VISCONTI Direttore dell'Istituto di Scienze delle Produzioni Alimentari del CNR, Bari
CLAUDIO ALTOMARE Ricercatore presso lo stesso istituto		GIOVANNI ARRAS CANNATA Ricercatore presso la Sezione di Sassari dello stesso Istituto
USO DI MICRORGANISMI
PER LA SALVAGUARDIA		DEI PRODOTTI
		VEGETALI FRESCHI
Ricerche mirate al miglioramento della qualitą prima e dopo il raccolto

Test di laboratorio per valutare l'efficacia del trattamento con sostanze naturali o con lieviti antagonisti contro la "muffa grigia" (Botrytis cinerea) su uva da tavola. gli acini precedentemente inoculati con il patogeno vengono irrorati con la sostanza o con il lievito di cui si vuole saggiare l'attività antagonistica

Secondo stime della FAO e di altre organizzazioni internazionali e governative, circa il 50% della produzione agricola mondiale viene perduta dopo la raccolta. Nei Paesi sviluppati, grazie all'impiego di tecnologie più avanzate per la raccolta, per la lavorazione del prodotto e per la conservazione, questa stima si riduce considerevolmente. Tuttavia, anche in tali situazioni, le perdite in post-raccolta valutate in termini economici sono superiori a quelle che si verificano in campo, poiché ai costi della coltivazione si aggiungono i costi elevati della raccolta e dei successivi processi tecnologici a carico del prodotto raccolto.

La maggior parte (80-90%) delle perdite di prodotto in post-raccolta è determinata da alterazioni fungine che si sviluppano a seguito di infezioni che hanno luogo nel corso delle diverse fasi di lavorazione o che, già presenti in forma latente (asintomatologica) prima della raccolta, si manifestano solo successivamente ad essa.

Nonostante i fungicidi sintetici siano ancora il principale mezzo di lotta contro gli agenti di malattie vegetali in post-raccolta, le crescenti preoccupazioni per la presenza di residui tossici nella catena alimentare, la revoca delle registrazioni di alcuni tra i più efficaci fungicidi e la comparsa di fenomeni di resistenza di alcuni agenti fitopatogeni ai principi attivi di più comune impiego, hanno dato impulso ad un crescente sviluppo di alternative di lotta più sicure per la salute dei consumatori e al tempo stesso efficaci ed economicamente accettabili.

Da tempo l'Istituto di Scienze delle Produzioni Alimentari (ISPA), nei suoi laboratori di Bari e della sezione di Sassari, conduce ricerche mirate al miglioramento della qualità degli alimenti che prevedono l'impiego di microrganismi antagonisti (funghi, batteri, lieviti) e di loro metaboliti per il controllo delle contaminazioni biologiche di prodotti vegetali in pre e post-raccolta. A parte l'individuazione di alcuni metaboliti fungini in grado di inibire lo sviluppo della muffa grigia su uva da tavola, particolarmente interessanti sono risultati alcuni ceppi di lieviti (funghi unicellulari), suscettibili di sviluppo tecnologico per la produzione commerciale di biofitofarmaci da utilizzare in post-raccolta. I lieviti selezionati hanno la capacità di inibire, in misura compresa tra l'88 e il 100%, la crescita di alcuni importanti funghi agenti di marciumi in post-raccolta di mele (Penicillium expansum), agrumi (P. italicum e P. digitatum) e uva da tavola (Aspergillus niger, Rhizopus stolonifer, Botrytis cinerea). Essi sono, inoltre, caratterizzati dall'assenza di qualsiasi effetto deleterio sulle piante e sugli organi vegetali trattati e non producono antibiotici o altre sostanze tossiche. Nonostante i meccanismi attraverso i quali si determina l'azione antagonistica non siano stati ancora completamente chiariti, si ritiene che essa sia legata alla capacità di colonizzare rapidamente la superficie del frutto e le ferite, competendo con i patogeni per spazio e sostanze nutritive. Essi sono, inoltre, in grado di colonizzare il micelio fungino e di produrre enzimi litici (b-1,3-glucanasi), che distruggono le pareti cellulari dei funghi fitopatogeni, e di indurre nei frutti trattati la produzione di sostanze antifungine di difesa (fitoalessine).

Effetto del lievito antagonista Pichia guilliermondii ceppo 5a contro il patogeno Penicillium digitatum su frutti di Arancio Washington Navel feriti artificialmente. A sinistra: sviluppo della malattia in assenza del lievito. A destra: frutti trattati con il lievito

Tra le caratteristiche tecnologiche fortemente desiderabili, riscontrate in alcuni ceppi di lieviti antagonisti si segnalano: la tolleranza alle basse temperature, che ne consente l'impiego anche nel corso della conservazione in ambiente refrigerato, e la resistenza nei confronti di fungicidi. Quest'ultima caratteristica ne permette l'impiego integrato con fitofarmaci tradizionali a basse dosi per assicurare la massima copertura fitosanitaria con ridotti rischi di tossicità residuale. Un lievito particolarmente promettente, Pichia guilliermondii ceppo 5A, si è dimostrato capace di sopravvivere a temperature comprese tra -24 e 0°C, di moltiplicarsi a 5°C e di tollerare dosi ridotte di alcuni fitofarmaci di largo impiego in post-raccolta. Inoltre, questo ceppo potenzia la sua attività inibente se utilizzato insieme a sostanze naturali (b-D-deossiglucosio, cloruro di calcio) o a processi tecnologici (curing e termoterapia) adoperati nel trattamento dei prodotti in post-raccolta.

Le proprietà antagonistiche di questo ceppo sono state confermate nel corso di prove semi-commerciali condotte presso alcune Centrali agrumicole della Sardegna, dimostrando quindi l'efficacia del sistema anche nelle effettive condizioni di applicazione pratica della catena di lavorazione e commercializzazione del prodotto.

Summary
	Post-harvest losses have been estimated at 50% of the production worldwide, and most of is due to fungal infections. In order to reduce the risk of human exposure to chemical residues in the food chain, antagonistic microorganisms and/or the relevant metabolites are investigated at the CNR Institute of Sciences of Food Products as an alternative to synthetic fungicides in post-harvest disease control.	Novel natural fungicides and antagonistic yeasts have been identified with good potential as antimicrobial preservative. Satisfactory results were obtained in industrial fruit-processing plants using yeasts as disease control agents. Some yeasts were able to reduce of 88 ­100% the growth of a number of post-harvest disease microbial agents on orange fruits, were effective at low-temperature storage, and were compatible with low doses of chemical pesticides, therefore applicable in integrated pest management systems.