Raggi ultravioletti per limitare l'impiego dei pesticidi

Trattare frutta e verdura con raggi ultravioletti per ridurre del 50% la quantità di pesticidi e incrementarne il valore nutraceutico e la freschezza. È quanto punta a realizzare ENEA nell’ambito del progetto di ricerca “Ormesi”, che prevede la progettazione di un piccolo robot a controllo remoto per irraggiare frutta e verdura in modo da “stimolarne” le difese e rafforzarne la resistenza ai patogeni.

I primi test su basilico, mele e limoni trattati con raggi UV-C hanno mostrato una migliore reazione di piante e frutti ai comuni patogeni[2] che causano le muffe, aprendo la strada ad applicazioni in serra e su colture estese.   

“In laboratorio abbiamo dimostrato che un’opportuna dose di luce ultravioletta UV-C[3] irraggiata su piante e frutti determina una maggiore resistenza ai patogeni e alle malattie pre e post raccolta. In pratica, la luce ultravioletta crea uno stress positivo a cui la pianta reagisce con la produzione di particolari metaboliti, che per analogia e semplicità potremmo definire ‘anticorpi’ in grado di aumentare le difese naturali e quindi la resistenza ai patogeni delle piante stesse. E questo effetto è noto come ‘ormesi’, da cui prende il nome il nostro progetto”, spiega Paolo Di Lazzaro del Laboratorio ENEA di Applicazioni dei plasmi ed esperimenti interdisciplinari, che cura la ricerca insieme ai colleghi di laboratorio Daniele Murra e Sarah Bollanti e alle altre due ricercatrici ENEA Antonia Lai (Laboratorio Diagnostica e metrologia) e Loretta Bacchetta (Laboratorio Bioprodotti e bioprocessi).

I ricercatori ENEA pensano di equipaggiare il piccolo robot anche con sensori ottici in grado di riconoscere selettivamente le zone della pianta che necessitano del trattamento. “La realizzazione di un sistema hi-tech come questo consentirebbe di trasferire rapidamente la tecnologia alle PMI che costruiscono, ad esempio, trattori e droni per l’irrigazione e il trattamento fitosanitario”, aggiunge Di Lazzaro.

“Si tratta di un’alternativa veloce, efficace e sostenibile all’uso di pesticidi e fitofarmaci che permette di proteggere le colture dall’aggressione di virus, funghi e batteri e di preservare integrità, freschezza e proprietà nutrizionali di frutta e verdura. Inoltre, l’impiego di questa tecnica permetterebbe di abbattere l’inquinamento di suolo, acqua e aria, oltre a ridurre il rischio per la salute di agricoltori e consumatori che troverebbero meno pesticidi residui nei cibi e nelle bevande”, sottolinea Loretta Bacchetta.

L’irraggiamento UV-C di frutta e verdura produce un aumento del contenuto di antociani, flavonoidi, con conseguente incremento del valore nutraceutico, mentre agisce sulle poliammine che inibiscono la maturazione, con un impatto positivo sulla commercializzazione per l’aumento della durata dei prodotti. “I primi risultati incoraggiano ulteriori studi per l’applicazione dei raggi UV-C mirata a regolare il processo di maturazione dei prodotti ortofrutticoli con trattamenti pre-raccolta, tenendo conto sia della praticità e della convenienza economica, sia dell’aumentata componente nutraceutica”, afferma Antonia Lai.

Andando nel dettaglio della sperimentazione, anche dopo 75 giorni dal trattamento le piante di basilico irraggiate a basse dosi con radiazione UV-C e poi infettate con il patogeno hanno registrato una percentuale di sviluppo fungino minore (30% della superficie fogliare) rispetto al basilico inoculato e non irraggiato (90%). “I risultati che abbiamo raccolto finora evidenziano che l’effetto benefico della radiazione UV-C si protrae nel tempo”, aggiunge Bacchetta.

Nel caso delle mele, invece, il trattamento a base di raggi UV-C ha permesso di rallentare la diffusione del patogeno all’interno del frutto e, di conseguenza, la sua marcescenza. Risultati preliminari incoraggianti anche per il limone che, dopo 40 giorni dal trattamento, ha registrato l’inibizione totale dello sviluppo del patogeno, mentre nella parte infettata, ma non trattata con luce UV-C, è stato invaso dallo stesso patogeno.

Ogni anno nel mondo si consumano 2 milioni di tonnellate di pesticidi, che non si riescono a rimuovere completamente da frutta e verdura con il semplice lavaggio. Il documento Farm to Fork del recente Green Deal europeo evidenzia la necessità di ridurre del 50% l’uso di prodotti fitosanitari in agricoltura entro il 2030, sottolineando come l’uso di sostanze chimiche contribuisca in maniera grave all’inquinamento ambientale.