Coltivazione di rucola e lattuga, due casi in cui i raggi Uvb fanno bene

Utilizzando film plastici a effetto serra con un’adeguata trasmittanza ai raggi ultravioletti di tipo B (UV-B) per la coltivazione di lattughe lollo e di rucola è possibile aumentarne gli elementi nutrizionali (in particolare ottenendo un contenuto molto elevato di luteolina e di quercetina) rispetto alle stesse colture praticate sotto film plastici comuni, privi di tale “finestra” agli UV-B.

Con il ricorso a specifiche coperture plastiche per serra è possibile, quindi, coltivare piante per produrre “medicine” naturali atte a soddisfare la domanda dei consumatori di alimenti naturali ricchi di sostanze nutraceutiche, fondamentali per la salute umana. Sono le conclusioni alle quali è pervenuta una ricerca condotta dal CNR-Istituto di Scienze Applicate e Sistemi Intelligenti (ISASI) di Pozzuoli (Pasquale Mormile e Massimo Rippa) e dal Dipartimento di Farmacia dell’Università Federico II di Napoli (Alberto Ritieni e Giulia Graziani).

I metaboliti secondari indotti dalla radiazione solare

Le piante, in condizioni di normale attività vegetativa e di alimentazione adeguata (PAR + H₂O + CO₂), producono, grazie al processo di fotosintesi, i metaboliti primari (le molecole di glucosio), fondamentali per lo sviluppo, la crescita e la loro attività produttiva.

«Ma una pianta, quando viene attaccata da patogeni, di natura sia animale sia vegetale, per difendersi produce i metaboliti secondari, riducendo la produzione di quelli primari. Tali sostanze secondarie, a seconda dei casi, possono essere tossiche, urticanti, appiccicose, acide, repellenti, ecc., ma tutte vengono secrete per difendersi da insetti, funghi e altri agenti patogeni. Allo stesso modo l’impatto dei raggi UV-B, che fanno parte della radiazione solare, ha sulle piante un effetto molto particolare: stimola la produzione di metaboliti secondari, perché queste li percepiscono come un “nemico” da cui difendersi» spiega Pasquale Mormile, ricercatore del CNR-ISASI.

Il processo fotochimico che regola l’interazione pianta-raggi UV-B, complesso ma noto da alcuni decenni, varia a seconda della tipologia delle piante irraggiate. Ma i metaboliti secondari prodotti attraverso l’effetto fotochimico indotto dai raggi UV-B sono sostanze altamente benefiche per la salute umana: antociani, licopeni, carotenoidi, flavonoidi e polifenoli, tutti composti antiossidanti fondamentali per la difesa da malattie cardio-vascolari e da alcuni tumori (principalmente del colon e della pelle) e oggetto di grande interesse scientifico per la nutraceutica. Studi recenti hanno dimostrato la possibilità di sfruttare la radiazione UV-B per indurre cambiamenti metabolici in frutta, verdura ed erbe. La letteratura scientifica internazionale recente è ricca di articoli che riportano i meccanismi di produzione di queste sostanze da parte della pianta, i benefici e i vari aspetti agronomici riscontrati su prodotti come pomodoro, fragole, insalate, frutta.

I teli plastici Sunsaver e Suntherm

Con la crescita delle coltivazioni in ambiente protetto, gli effetti benefici della produzione di sostanze antiossidanti da parte delle piante si sono ridotti, o addirittura azzerati. Ciò accade perché i film plastici per la copertura delle serre bloccano largamente i raggi UV provenienti dal sole, in quanto per la loro produzione vengono impiegate, insieme con la materia prima (polietilene, EVA, ecc.), sostanze stabilizzanti in grado di proteggere le plastiche dai raggi UV che altrimenti, attraverso il processo di foto-ossidazione, invecchierebbero precocemente il telo plastico. In altre parole, gli additivi usati nel processo di produzione allungano la vita dei film plastici ma non fanno passare i raggi UV, bloccano completamente la radiazione UV (sia la parte A sia la parte B), e le piante non producono (o producono in minima parte) sostanze come antociani, licopeni e così via.

«Ma, pur non utilizzando tali sostanze stabilizzanti nella realizzazione di un film plastico, la difficoltà tecnica è legata alla giusta dose di radiazioni UV-B per ottimizzare la biosintesi dei metaboliti secondari senza influenzare il ciclo colturale in termini di tempi e di qualità e quantità di raccolto - rileva Mormile -: troppi raggi UV-B ritardano il ciclo colturale in media da 7 a 10 giorni e diminuiscono la resa dei prodotti coltivati (fino al 30% in meno), mentre una bassa dose di UV-B produce sostanze nutraceutiche non significative ai fini della salute umana».

«Attualmente il contributo dei raggi UV-B per indurre i metaboliti secondari delle piante è enfatizzato da nuovi film plastici che, in base alle loro proprietà ottiche, permettono il necessario dosaggio di UV-B trasmesso nella serra, per stimolare la produzione di tali metaboliti senza alterare la quantità e la qualità complessiva del prodotto raccolto. A tale riguardo, una ditta israeliana leader mondiale fra i produttori di film agricoli e presente in tutto il mondo con prodotti di altissima qualità, dopo un’attenta e rigorosa ricerca scientifica finalizzata, ha messo a punto due film plastici di copertura, denominati Sunsaver e Suntherm, con caratteristiche ottiche tali da far filtrare la giusta dose di raggi UV-B senza incidere minimamente sulla durata dei film stessi».

Le prove in campo

Per valutare tali nuovi film sono state condotte prove su rucola coltivata su terreno in agro di Pontinia (Lt) presso l’Azienda agricola Pontinatura, dopo i primi riscontri qualitativi fatti sulla lollo rossa dove era stata registrata una colorazione più marcata delle foglie in presenza di una elevata intensità di radiazione UV-B.

In questa prova erano stati messi a confronto, in serra, due settori attigui nei quali è stata prodotta la lollo rossa nelle stesse condizioni per varietà, epoca di trapianto e protocollo colturale, con unica differenza la copertura: uno era coperto da un film plastico con una “finestra” in grado di trasmettere la giusta dose di radiazioni UV-B, l’altro, usato come riferimento, da un comune film plastico completamente opaco ai raggi UV.
Nel settore in cui si apprezzava una colorazione decisamente più marcata, segno di un alto contenuto di polifenoli e antociani, il film di copertura era il Sunsaver, mentre nel settore a fianco, con colorazione standard e poco marcata, la serra era coperta da un film tradizionale, che bloccava totalmente i raggi UV.

Tabella 1 - Le sostanze estratte in due campioni di rucola

La rucola è stata coltivata in due serre attigue ma coperte da film plastici con diverse proprietà ottiche. Da due campioni di rucola coltivata nelle serre attigue coperte con teli diversi abbiamo estratto le sostanze nutraceutiche (Tab. 1). Il campione A è stato coltivato in assenza di radiazione UV-B, mentre il campione B è stato coltivato sotto il telo con “finestra” alla radiazione UV-B, nella dose ideale. Nel campione B è stato evidenziato uno straordinario aumento di luteolina (da 30 μg/g a oltre 983 μg/g) e quercetina (oltre il 100% in più).

Sembra evidente, conclude Mormile, «che si sta aprendo un nuovo scenario nel comparto dell’agricoltura protetta, che potrebbe rappresentare una vera e propria rivoluzione, dove l’agricoltore, semplicemente sfruttando al meglio la radiazione solare (componente UV-B), potrà coltivare prodotti buoni e carichi di sostanze nutraceutiche sempre più richieste dal mercato».