Gli studi relativi alla verifica dell’eventuale influenza di agenti patogeni infettivi sugli OE hanno avuto inizio in Italia, per la prima volta in senso assoluto, alla fine degli anni ‘90 e, in oltre 15 anni, hanno visto coinvolte una ventina di specie aromatiche (fra cui timo, salvia, echinacea rossa, issopo anisato, basilico, iperico, monarda, ecc.). Le molteplici pubblicazioni scientifiche sull’argomento attestano come lo status fitosanitario, in particolare la presenza di virus e fitoplasmi, possa influenzare la resa e/o la composizione dell’OE. Di seguito, si riportano alcuni dei casi più significativi che hanno riguardato specie aromatiche di particolare interesse agronomico e commerciale. - VIRUS Thymus vulgaris. La malattia, individuata nel 1998 nel Giardino delle Erbe di Casola Valsenio (Ravenna), consisteva in minore vigore vegetativo, nanismo, giallume fogliare, filloptosi, diminuzione della fioritura. E’ risultato coinvolto un virus filamentoso (430 nm di lunghezza) che, nonostante le numerose analisi sierologiche non è stato identificato. La resa in OE da timo-S (sano) è risultata del 20%, quella da timo-I (infetto) del 10%. Dalle analisi in GC-MS il timolo era diminuito del 9% nell’OE da timo-I; altre variazioni riguardavano cimene (+ 5,5% in OE-I), carvacrolo (+1,2% in OE-S), linalolo, ecc.. Salvia sclarea. Anche questo studio ha riguardato esemplari coltivati nel Giardino delle Erbe. I campioni vegetali sono stati reperiti nel corso di monitoraggi eseguiti nella primavera-estate 1999-2000. La malattia consisteva nanismo della pianta, mosaico clorotico, bollosità e deformazione della lamina fogliare; il virus individuato è stato BBWV. La resa in OE da S. sclarea-I è risultata 2/3 di quella da S.sclarea-S. Il confronto in GC-MS e HPLC, inserendo come ulteriore controllo un OE “commerciale”, ha innanzitutto confermato come la provenienza geografica influenzi sensibilmente la composizione (l’OE commerciale non conteneva infatti timolo, carvacrolo e ɑ-acetato, presenti negli OE-S ed OE-I). Nel complesso, i diterpenoidi erano presenti in bassa % nell’OE-S rispetto a OE-I e commerciale. Diverse variazioni fra I ed S riguardavano ɑ-terpineolo, D-gemacrene, ẞ-cariofillene, sclareolo, ɑ-copaene (in % maggiore in OE-S), mircene e limonene (in % maggiore in OE-I). Agastache anethiodora. Anche l’issopo anisato cresceva nel Giardino delle Erbe. Nel 2003, l’80% delle piante di un piccolo lotto manifestava sulle foglie mosaico giallo, anulature, lineature, malformazione del lembo, e nanismo. CMV infettava sia in piante sintomatiche, sia altre apparentemente sane. La resa in OE da piante S è stata di 3,5ml/kg, quella da piante I di 0,4 ml/kg: molto probabilmente questa diminuzione dell’88% può essere stata causata da una inibizione della biosintesi, ossia da una depressione o annullamento della morfogenesi dei tessuti epidermici secretori nei quali avviene la biosintesi e l’accumulo dell’OE. Applicando GC-MS sono stati individuati 51 componenti di cui 29 identificati. Inferiori nell’OE-I rispetto a OE-S sono risultati l’estragolo (-80,5%) ed il pulegone (-40,2%): il primo, analogamente al suo isomero anetolo, è alla base del particolare aroma di “anice” (anche in finocchio, anice e dragoncello). Al contrario, sono aumentati nell’OE-I: limonene (+73,3%), mentone (+50,8%) e isomentone (+ 38,5%). L’OE da piante I, senza estragolo, non profumava di anice. Eupatorium cannabinum. L’impianto di canapa acquatica, monitorato nel 2003, circondava un laghetto artificiale dell’Orto Botanico di Bologna; il 30% delle piante mostrava mosaico clorotico e/o giallo, malformazione del lembo fogliare e riduzione di sviluppo. La malattia è stata associata alla presenza di CMV. Sono sono ottenute quantità esigue di OE (bianco-lattiginoso da S e giallo-bruno da I) da fusti e foglie di piante sane ed infette da CMV: alcuni componenti erano presenti solo nell’OE-S, come α-santalene (nelle foglie S), e terpine-4-olo, bornil acetato, timolo e β-cubebene (nei fusti S). Sembra quindi che CMV influenzi in maniera rilevante la composizione degli OE determinando una diminuzione di metilcarotenoidi aromatici ed un aumento di germacene D nelle foglie sane (8,26% in I e 10,20% in S) e nei fusti sani (3,40% in I e 4,36% in S), nonché modificando la distribuzione dei composti nella pianta con un accumulo di mono e sesquiterpeni. Queste analisi dimostrano l’importanza della proporzione di fusti e/o foglie che entrano a far parte dei lotti destinati alla distillazione. Lavandula vera, L. hybrida e L. x alardii. Nel 2005 piante di lavanda, L. x alardii e otto varietà di lavandino, tutte coltivate nel Giardino delle Erbe, sono state riscontrate infette da AMV. I sintomi della malattia consistevano nel tipico “mosaico giallo” su foglie e/o fusti. Sono state riscontrate differenze significative sia nella resa degli OE (compresa tra il 26,8% ed il 4,6%), soprattutto nelle cvs Abrialis (+41% per S) e Grosso (+35% per S), che nella composizioni (in I: diminuzione del linalolo compresa tra 43.9% e 39.2%; ed aumento del linalil acetato in alcuni casi anche del 30%) . - FITOPLASMI Hyssopus officinalis. Nel biennio 2002-2003 sono stati eseguiti sopralluoghi a Sogliano sul Rubicone (FC), (Appennino Tosco-Marchigiano, 378 m s.l.m.) individuando una coltivazione di issopo con giallume fogliare e nanismo, risultata (applicando PCR e RFLP) infetta da fitoplasmi appartenenti ai gruppi 16SrXII e 16SSrI. Gli OE sono stati estratti da piante sane (esenti da entrambi i fitoplasmi) ed infetti da fitoplasmi del solo gruppo 16SrXII. Le differenze più significative sono risultate fra i monoterpeni biciclici chetonici rappresentati dal pinocanfone (trans) e isopinocanfone (cis): il primo passava dal 6,22% in S al 3,92% in I, mentre il secondo dal 44,7 % in S al 29,12% in I. In generale, si è ottenuta una riduzione di circa il 7% di tutti i monoterpeni ossigenati ed un incremento del 12% di tutti i sesquiterpeni nell’OE da piante infette da fitoplasmi rispetto a quelle da piante sane. Grindelia robusta. Nel 2007 sono state individuate nel Giardino delle Erbe piante caratterizzate da virescenza dei fiori e fillodia. Le analisi PCR ed RFLP hanno consentito di verificare la presenza di Candidatus Phytoplasma asteris (AY) (16SrI) (Fig. 1C). Gli OE da piante S ed I contenevano 42 componenti con variazioni soprattutto per limonene e borneolo (+50% in I), borneolo acetato (15% in S e 21% in I). Echinacea purpurea. La presenza di fitoplasmi (gruppo 16SrIX-C) è stata verificata nel 2009: le piante con sintomi di fillodia, virescenza e vistose malformazioni a livello dei fiori crescevano nel “giardino didattico” allestito presso il DipSA dell’Università di Bologna. Dall’analisi in GC-MS degli OE ottenuti da piante sane e infette, sono state osservate differenze per i seguenti componenti: limonene (2.2% in S e 4.4% in I), cis-verbenolo (1.8% in S e 5.6% in I), verbenone (2.7% in S e 11.6% in I), carvone (0.8% in S e 2.5% in I). Conclusioni L’esistenza di scenari così diversificati dal punto di vista merceologico nel settore erboristico, eppure accomunati dalle stesse esigenze in termini di qualità e standardizzazione, fa emergere una forte necessità da parte dei vari comparti legati al “naturale” (industria alimentare senso strictu, industria mangimistica, industria vivaistica, industria cosmetica, industria farmacologica, ecc.) di estratti naturali GRAS (Generally Regarded As Safe) da impiegare come antibatterici ed antifungini, nella prevenzione e cura di malattie o di proliferazioni di microrganismi “fastidiosi”. Per molti degli studi eseguiti confrontando OE ottenuti da piante sane ed infette (da virus o fitoplasmi) non è certamente possibile stabilire in quale misura la qualità dell’olio essenziale risulti compromessa o al contrario migliorata, cioè non si può sapere, con le sole analisi eseguite, se l’olio da pianta infetta sia di “qualità” inferiore rispetto a quello proveniente dalla pianta sana. Valutazioni più precise sulla variazione dell’attività farmacologica richiederebbero un’indagine specifica. Ciò nonostante, la comprovata attività antimicrobica degli OE può, se debitamente indirizzata ed ottimizzata, fornire adeguate risposte alle necessità delle singole industri prima citate, ma è necessario considerare lo stato fitosanitario delle piante, ossia le malattie infettive. fra cui quelle notoriamente incurabili: virosi e fitoplasmosi. E’ quindi indispensabile mettere in atto una serie di regole che forniscano materiale vegetale di qualità dal punto di vista fitosanitario, ad iniziare dalla selezione del materiale di propagazione (agamico e gamico) “esente” da patogeni infettivi; così come è indispensabile monitorare gli impianti durante le fasi di crescita evitando infestazioni da vettori naturali (afidi, cicadellidi, tripidi, ecc.) ed eliminando, al momento della raccolta, gli individui sintomatici sospetti, in modo da operare un’adeguata selezione, almeno visiva, che garantisca un prodotto finale ad hoc. Esiste la possibilità, nel caso di sintomatologie di difficile interpretazione, di rivolgersi a Laboratori specializzati nella diagnosi, fra cui i Servizi Fitosanitari Regionali e le Università, in modo da ottenere risposte corrette e tempestive (a seguito di analisi molecolari e/o sierologiche) che possano indirizzare i produttori verso soluzioni e strategie comportamentali finalizzate alla prevenzione ed alla difesa delle colture in atto e di quelle che andranno ad allestire.
INFLUENZA DEGLI ASPETTI FITOSANITARI DELLE PIANTE AROMATICHE SU RESA E COMPOSIZIONE DELL’OLIO ESSENZIALE
BELLARDI, MARIA GRAZIA
2016
Abstract
Gli studi relativi alla verifica dell’eventuale influenza di agenti patogeni infettivi sugli OE hanno avuto inizio in Italia, per la prima volta in senso assoluto, alla fine degli anni ‘90 e, in oltre 15 anni, hanno visto coinvolte una ventina di specie aromatiche (fra cui timo, salvia, echinacea rossa, issopo anisato, basilico, iperico, monarda, ecc.). Le molteplici pubblicazioni scientifiche sull’argomento attestano come lo status fitosanitario, in particolare la presenza di virus e fitoplasmi, possa influenzare la resa e/o la composizione dell’OE. Di seguito, si riportano alcuni dei casi più significativi che hanno riguardato specie aromatiche di particolare interesse agronomico e commerciale. - VIRUS Thymus vulgaris. La malattia, individuata nel 1998 nel Giardino delle Erbe di Casola Valsenio (Ravenna), consisteva in minore vigore vegetativo, nanismo, giallume fogliare, filloptosi, diminuzione della fioritura. E’ risultato coinvolto un virus filamentoso (430 nm di lunghezza) che, nonostante le numerose analisi sierologiche non è stato identificato. La resa in OE da timo-S (sano) è risultata del 20%, quella da timo-I (infetto) del 10%. Dalle analisi in GC-MS il timolo era diminuito del 9% nell’OE da timo-I; altre variazioni riguardavano cimene (+ 5,5% in OE-I), carvacrolo (+1,2% in OE-S), linalolo, ecc.. Salvia sclarea. Anche questo studio ha riguardato esemplari coltivati nel Giardino delle Erbe. I campioni vegetali sono stati reperiti nel corso di monitoraggi eseguiti nella primavera-estate 1999-2000. La malattia consisteva nanismo della pianta, mosaico clorotico, bollosità e deformazione della lamina fogliare; il virus individuato è stato BBWV. La resa in OE da S. sclarea-I è risultata 2/3 di quella da S.sclarea-S. Il confronto in GC-MS e HPLC, inserendo come ulteriore controllo un OE “commerciale”, ha innanzitutto confermato come la provenienza geografica influenzi sensibilmente la composizione (l’OE commerciale non conteneva infatti timolo, carvacrolo e ɑ-acetato, presenti negli OE-S ed OE-I). Nel complesso, i diterpenoidi erano presenti in bassa % nell’OE-S rispetto a OE-I e commerciale. Diverse variazioni fra I ed S riguardavano ɑ-terpineolo, D-gemacrene, ẞ-cariofillene, sclareolo, ɑ-copaene (in % maggiore in OE-S), mircene e limonene (in % maggiore in OE-I). Agastache anethiodora. Anche l’issopo anisato cresceva nel Giardino delle Erbe. Nel 2003, l’80% delle piante di un piccolo lotto manifestava sulle foglie mosaico giallo, anulature, lineature, malformazione del lembo, e nanismo. CMV infettava sia in piante sintomatiche, sia altre apparentemente sane. La resa in OE da piante S è stata di 3,5ml/kg, quella da piante I di 0,4 ml/kg: molto probabilmente questa diminuzione dell’88% può essere stata causata da una inibizione della biosintesi, ossia da una depressione o annullamento della morfogenesi dei tessuti epidermici secretori nei quali avviene la biosintesi e l’accumulo dell’OE. Applicando GC-MS sono stati individuati 51 componenti di cui 29 identificati. Inferiori nell’OE-I rispetto a OE-S sono risultati l’estragolo (-80,5%) ed il pulegone (-40,2%): il primo, analogamente al suo isomero anetolo, è alla base del particolare aroma di “anice” (anche in finocchio, anice e dragoncello). Al contrario, sono aumentati nell’OE-I: limonene (+73,3%), mentone (+50,8%) e isomentone (+ 38,5%). L’OE da piante I, senza estragolo, non profumava di anice. Eupatorium cannabinum. L’impianto di canapa acquatica, monitorato nel 2003, circondava un laghetto artificiale dell’Orto Botanico di Bologna; il 30% delle piante mostrava mosaico clorotico e/o giallo, malformazione del lembo fogliare e riduzione di sviluppo. La malattia è stata associata alla presenza di CMV. Sono sono ottenute quantità esigue di OE (bianco-lattiginoso da S e giallo-bruno da I) da fusti e foglie di piante sane ed infette da CMV: alcuni componenti erano presenti solo nell’OE-S, come α-santalene (nelle foglie S), e terpine-4-olo, bornil acetato, timolo e β-cubebene (nei fusti S). Sembra quindi che CMV influenzi in maniera rilevante la composizione degli OE determinando una diminuzione di metilcarotenoidi aromatici ed un aumento di germacene D nelle foglie sane (8,26% in I e 10,20% in S) e nei fusti sani (3,40% in I e 4,36% in S), nonché modificando la distribuzione dei composti nella pianta con un accumulo di mono e sesquiterpeni. Queste analisi dimostrano l’importanza della proporzione di fusti e/o foglie che entrano a far parte dei lotti destinati alla distillazione. Lavandula vera, L. hybrida e L. x alardii. Nel 2005 piante di lavanda, L. x alardii e otto varietà di lavandino, tutte coltivate nel Giardino delle Erbe, sono state riscontrate infette da AMV. I sintomi della malattia consistevano nel tipico “mosaico giallo” su foglie e/o fusti. Sono state riscontrate differenze significative sia nella resa degli OE (compresa tra il 26,8% ed il 4,6%), soprattutto nelle cvs Abrialis (+41% per S) e Grosso (+35% per S), che nella composizioni (in I: diminuzione del linalolo compresa tra 43.9% e 39.2%; ed aumento del linalil acetato in alcuni casi anche del 30%) . - FITOPLASMI Hyssopus officinalis. Nel biennio 2002-2003 sono stati eseguiti sopralluoghi a Sogliano sul Rubicone (FC), (Appennino Tosco-Marchigiano, 378 m s.l.m.) individuando una coltivazione di issopo con giallume fogliare e nanismo, risultata (applicando PCR e RFLP) infetta da fitoplasmi appartenenti ai gruppi 16SrXII e 16SSrI. Gli OE sono stati estratti da piante sane (esenti da entrambi i fitoplasmi) ed infetti da fitoplasmi del solo gruppo 16SrXII. Le differenze più significative sono risultate fra i monoterpeni biciclici chetonici rappresentati dal pinocanfone (trans) e isopinocanfone (cis): il primo passava dal 6,22% in S al 3,92% in I, mentre il secondo dal 44,7 % in S al 29,12% in I. In generale, si è ottenuta una riduzione di circa il 7% di tutti i monoterpeni ossigenati ed un incremento del 12% di tutti i sesquiterpeni nell’OE da piante infette da fitoplasmi rispetto a quelle da piante sane. Grindelia robusta. Nel 2007 sono state individuate nel Giardino delle Erbe piante caratterizzate da virescenza dei fiori e fillodia. Le analisi PCR ed RFLP hanno consentito di verificare la presenza di Candidatus Phytoplasma asteris (AY) (16SrI) (Fig. 1C). Gli OE da piante S ed I contenevano 42 componenti con variazioni soprattutto per limonene e borneolo (+50% in I), borneolo acetato (15% in S e 21% in I). Echinacea purpurea. La presenza di fitoplasmi (gruppo 16SrIX-C) è stata verificata nel 2009: le piante con sintomi di fillodia, virescenza e vistose malformazioni a livello dei fiori crescevano nel “giardino didattico” allestito presso il DipSA dell’Università di Bologna. Dall’analisi in GC-MS degli OE ottenuti da piante sane e infette, sono state osservate differenze per i seguenti componenti: limonene (2.2% in S e 4.4% in I), cis-verbenolo (1.8% in S e 5.6% in I), verbenone (2.7% in S e 11.6% in I), carvone (0.8% in S e 2.5% in I). Conclusioni L’esistenza di scenari così diversificati dal punto di vista merceologico nel settore erboristico, eppure accomunati dalle stesse esigenze in termini di qualità e standardizzazione, fa emergere una forte necessità da parte dei vari comparti legati al “naturale” (industria alimentare senso strictu, industria mangimistica, industria vivaistica, industria cosmetica, industria farmacologica, ecc.) di estratti naturali GRAS (Generally Regarded As Safe) da impiegare come antibatterici ed antifungini, nella prevenzione e cura di malattie o di proliferazioni di microrganismi “fastidiosi”. Per molti degli studi eseguiti confrontando OE ottenuti da piante sane ed infette (da virus o fitoplasmi) non è certamente possibile stabilire in quale misura la qualità dell’olio essenziale risulti compromessa o al contrario migliorata, cioè non si può sapere, con le sole analisi eseguite, se l’olio da pianta infetta sia di “qualità” inferiore rispetto a quello proveniente dalla pianta sana. Valutazioni più precise sulla variazione dell’attività farmacologica richiederebbero un’indagine specifica. Ciò nonostante, la comprovata attività antimicrobica degli OE può, se debitamente indirizzata ed ottimizzata, fornire adeguate risposte alle necessità delle singole industri prima citate, ma è necessario considerare lo stato fitosanitario delle piante, ossia le malattie infettive. fra cui quelle notoriamente incurabili: virosi e fitoplasmosi. E’ quindi indispensabile mettere in atto una serie di regole che forniscano materiale vegetale di qualità dal punto di vista fitosanitario, ad iniziare dalla selezione del materiale di propagazione (agamico e gamico) “esente” da patogeni infettivi; così come è indispensabile monitorare gli impianti durante le fasi di crescita evitando infestazioni da vettori naturali (afidi, cicadellidi, tripidi, ecc.) ed eliminando, al momento della raccolta, gli individui sintomatici sospetti, in modo da operare un’adeguata selezione, almeno visiva, che garantisca un prodotto finale ad hoc. Esiste la possibilità, nel caso di sintomatologie di difficile interpretazione, di rivolgersi a Laboratori specializzati nella diagnosi, fra cui i Servizi Fitosanitari Regionali e le Università, in modo da ottenere risposte corrette e tempestive (a seguito di analisi molecolari e/o sierologiche) che possano indirizzare i produttori verso soluzioni e strategie comportamentali finalizzate alla prevenzione ed alla difesa delle colture in atto e di quelle che andranno ad allestire.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
