Funghi endofitici: il grande asso nella manica della Soia

Non è un Pianeta per deboli, il nostro. Anche per un regno antico e capace, come quello vegetale. L’adattabilità a condizioni inesorabilmente mutevoli ed ostiche, che noi, animali evoluti ed arroganti, chiamiamo resilienza, è, in realtà, un esito complesso di casi naturali, affrontati e superati. I funghi sono un caso naturale favorevole, a quanto pare.

La rivoluzione verde richiede anche i funghi

I piani difensivi e le risorse strategiche dei vegetali sono, negli ultimi iper-informati anni, sempre più celebrati in pubblicazioni editoriali divulgative di prestigiosi nomi della scienza italiana. Tutta la bibliografia green del Prof. Stefano Mancuso, neurobiologo vegetale di fama mondiale, ne è un godibile esempio.

Come in altri ambiti culturali, la tutela deriva dalla valorizzazione, e non viceversa. Così, ogni aggiornamento scientifico, divulgativo e democratico, a portata di cittadino, può essere una guida verso un passato in grado ancora di salvarci il futuro.

La rivoluzione verde è un’evoluzione del settore agricolo occorsa nella seconda metà del XX secolo. Si fonda su nuove varietà vegetali ibride ottenute mediante tecniche di selezione artificiale. Questo discusso intervento umano, sul selvaggio e mirabile avvicendarsi di specie e peculiarità, ha, nell’immediato, tamponato la necessaria ridistribuzione di risorse nutritive, nei paesi poco o nulla industrializzati.

Da ibridi di sintesi ad OGM

Dopotutto, è dagli anni ’40 che il contributo della Rockefeller Foundation, grazie al genetista Norman Borlaug, ha incrementato le rese di cereali e pseudo-cereali (grano e mais). I pesticidi ed i fertilizzanti, poi, hanno fatto il resto. Ma in una catena vivente, come quella terrestre, non si possono arbitrariamente sottrarre maglie e pensare che tutto fili secondo i semplicistici piani umani. L’incremento delle rese è stato possibile grazie alla selezione di ibridi appositamente più ricettivi nei confronti dei fertilizzanti: questo ha comportato una conseguente alterazione degli equilibri chimico-fisici del suolo, matrice di tutti i nostri benefits. Fertilizzanti, dunque, impoverimento minerale del terreno e prosciugamento della falda acquifera sono spine nel fianco per ecologici e semplici portatori di coscienza senza etichetta.

Per riparare, allora, disinvoltamente a questi errori di valutazione, i laboratori specializzati hanno introdotto sul mercato nuovi e più raffinati prodotti di manipolazione vegetale: gli OGM (organismi geneticamente modificati). Questi transgenici cugini di colture locali, originari di remoti ecosistemi, hanno poi invaso, con un sorriso da “salvatore”, ogni campo coltivato, volente o nolente.

Soia e funghi: una nota amicizia

Pianta erbacea annuale, estiva, di altezza compresa tra 70 e 130 cm, a portamento eretto, la soia presenta un apparato radicale a fittone ed ha una buona capacità di penetrazione del suolo. Proprio le sue radici sono colonizzate da uno specifico simbionte: il Rhizobium japonicum. Era originaria dell’Asia, infatti, ed è stata ricontestualizzata ovunque, a fin di bene e con cospicui fini di lucro.

Ma se si continua a pensare alle forme di vita come a tasselli insensibili ed intercambiabili di un banale puzzle, l’errore mortale sarà dietro l’angolo. L’uomo rilancia ancora, a livelli imprevedibili, i danni mutageni per la propria specie.

La soia (Glycine max L. Fig.1) è il prodotto transgenico più coltivato al mondo, con anche velleità d’ubiquità nei nostri piatti. Prodotta nel ’95 dalla famigerata multinazionale Monsanto, è stata progettata per tollerare l’erbicida roundup a base di glifosato, autoprodotto dalla stessa “ditta”. Per questo, il DNA della soia è stato, inizialmente, intercalato con geni di noce del Brasile, che ne incrementarono, però, l’allergenicità.

La soia viene notevolmente rafforzata contro stress abiotici da sinergie con funghi endofitici — Figura 1 – La soia ha soddisfatto, in breve tempo, il fabbisogno energetico e nutritivo di paesi in via di sviluppo.

Negli ultimi anni, invece, la soia in commercio è stata arricchita di tratti esogeni di DNA provenienti da virus del mosaico del cavolfiore (CaMV), dal batterio Agrobacterium sp. e dalla petunia (Petunia hybrida). Eppure, nel 2001, alcuni gruppi di ricerca finanziati dal governo belga hanno rilevato tratti di DNA sconosciuto, nei campioni di soia analizzati. La natura deformata, evidentemente, non rispetta le autorizzazioni di commercializzazione e sviluppa autonomamente i temi genetici suggeriti dall’uomo. La Monsanto pare ne fosse al corrente, in effetti, e fece spallucce.

Ad “clima mutatio” nemo tenetur

La forzatura del brocardo latino “ad impossibilia nemo tenetur” è proposta per una buona causa: comprendere che esiste sempre uno “sfavore” superiore in grado di mostrare le debolezze persino dei nostri smacchi alla Natura. I cambiamenti climatici, infatti, hanno intensificato la persistenza e la sommazione di stress abiotici per le colture, disturbandone la crescita e la resa produttiva. Le emissioni provenienti da combustibili fossili produrranno un incremento della temperatura al suolo di 5-9°C globalmente, per fine secolo. Le principali attività antropiche e geologiche stanno, inoltre, contribuendo a contaminare suoli agricoli e naturali, in tutto il mondo. I metalli pesanti, infatti, di derivazione fossile, mineraria, anti-parassitaria, stanno infarcendo ogni areale.

E le piante stanno a guardare. O quasi.

L’esposizione degli organismi vegetali a questi contaminanti influenza notevolmente le loro reazioni metaboliche, biochimiche e fisiologiche. Tali stress costanti portano alla riduzione della captazione idrica, della traspirazione e impediscono l’agognata phyto-remediation, il lungo processo di perdono dei nostri errori.

Con l’intento di incrementare la soglia di tolleranza delle piante di soia agli stress ambientali, da anni si ricorre ad una associazione fito-microbica. Nei vari studi di questa ultima forma di ripristino dei danni cagionati all’ambiente, i ricercatori hanno evidenziato l’influenza positiva dei funghi endofitici.

Funghi endofitici: lo studio

Sulle piante che li ospitano i funghi producono sostanze fito-ormonali, come auxine, giberelline, acido abscissico, siderofori e sostanze polimeriche extra-cellulari, offrendo loro un arsenale biochimico aggiuntivo, una boccata d’aria di scorta per resistere ancora, un granello di tempo in più.

Saqib Bilal e colleghi hanno formulato, nello studio appena pubblicato su Science Direct, l’ipotesi che un co-inoculo fungino possa influenzare favorevolmente la produzione di fito-ormoni (giberelline e acido indol-3-acetico), nonchè la solubilizzazione dei fosfati. I benefattori fungini, in questione, sono Paecilomyces formosus LHL10 e Penicillium funiculosum LHL06, inoculati insieme su fagioli di soia.

Successivi dosaggi ormonali e indagini genomiche hanno riscontrato una incoraggiante gamma di ausilii biochimici per i normali cicli fitochimici delle piante. I funghi LHL10 ed LHL06, in associazione su fagioli di soia, incrementano, infatti, la capacità di stockaggio radicale di calcio, potassio e magnesio del suolo, in condizioni di stress ambientali multipli. Inoltre, i funghi migliorano l’approvvigionamento idrico e nutritivo delle piante. L’incremento del calcio, poi, in particolare, stimola l’attività antiossidante delle piante ed un misurato abbattimento dello stress ossidativo, in termini di perossidazione dei lipidi di membrana. A livello genetico, infine, la combinazione fungina si è dimostrata in grado di up-regolare (quindi stimolare) l’espressione della proteina anti-shock termico Hsp90.

Funghi… e poi?

Risultati così felici invogliano ulteriori studi che indaghino eventuali interazioni sinergiche di LHL06 ed LHL10 con altri microrganismi nella rizosfera. L’unione tra regni, durante una multi-contaminazione, potrebbe fare la differenza, quando l’ambiente è in rivolta contro parti di sè.