Patologie delle piante e classificazione tassonomica
Un primo studio che ha riguardato l’utilizzo del naso elettronico per l’individuazione di decadimenti del legno su Pinus sylvestris è stato portato avanti da Nillson nel 1996. I risultati preliminari hanno indicato che lo strumento è stato in grado di rilevare le differenze tra legno sano e legno affetto da colonizzazione fungina. Wilson et al. (1997 e 2004) e Baietto (2007) hanno confermato la capacità dello strumento di individuare ed identificare la presenza di diversi ceppi patogeni (fungini e batterici) e funghi cariogeni, sia in coltura pura che su blocchetti di legno.
Il naso elettronico è stato inoltre impiegato per l’identificazione di campioni legnosi: le ricerche di Garneau et al. (2004), di Wilson et al. (2005) e di Baietto (2007) hanno dimostrato la capacità dello strumento di classificare differenti specie arboree a partire da campioni legnosi estratti da esse.

Possibilità di applicazione per la diagnosi di processi degradativi cariogeni
Date le caratteristiche di questo strumento le potenzialità di utilizzo vanno molto oltre quelle già sviluppate; sulla base di quanto riportato si può azzardare che questo strumento possa essere idoneo alla diagnosi precoce di decadimento di piante in piedi, in quanto è noto che alberi interessati da processi cariogeni rilascino composti volatili (VOCs) particolari e discriminabili da quelli emessi da piante sane.
Il concetto della diagnosi precoce delle carie del legno si basa sulla captazione, da parte del naso elettronico, del cambiamento della composizione e concentrazione chimica dei composti organici volatili emessi sia dal fungo patogeno, sia dal tessuto legnoso nel momento in cui la carie è presente. La composizione dei metaboliti rilasciati dai funghi è controllata largamente dal tipo e dalle combinazioni delle vie metaboliche specifiche di ogni specie microbica. Queste vie metaboliche sono regolate geneticamente, in funzione del substrato e da fattori ambientali (Wilson et al., 2004).
In letteratura sono riportati numerosi composti organici volatili rilasciati dai funghi: Korpi et al. (1999) rivelano emissioni di pinene, acroleina, chetoni ed acetilene. Altri studi (Magan and Evans, 2000; de Lacy Costello et al., 2005) hanno in particolar modo evidenziato la presenza di composti organici volatili emessi da funghi sporigeni, e l’1-octen-3-olo è risultato essere il più presente nel legname in opera attaccato da muffe di varie specie (Strom et al., 1994). I funghi cariogeni emettono numerosi altri metaboliti gassosi, come acidi complessi, sesquiterpeni, metil-chetoni e alcoli (Ewen et al., 2004).
Solo recentemente è stato approcciato lo studio dei composti volatili emessi da specie arboree ornamentali sane e malate. L’analisi dei composti volatili emessi da pioppi e pini sani (Populus spp. e Pinus spp.) ha indicato la presenza di monoterpeni e acetone in particolare, unitamente a tracce di isoprene (Villanueva-Fierro et al., 2004). Altri lavori indicano incrementi di toluene e α-pinene associati a pino silvestre attaccato da funghi cariogeni (Faldt et al., 2006), e diminuzioni di isoprene in Quercus fusiformis L. e Q. virginiana L. (Anderson et al., 2000) cariate. Il ruolo batteriostatico dei composti organici volatili è stato studiato anche da Gao et al. (2005), che hanno trovato emissioni di terpenoidi, alcoli, aldeidi, acidi ed esteri da parte di cinque specie di conifere ornamentali, nelle quali α-pinene, β-pinene, 2,(10)-pinene, mircene e D-limonene rappresentavano più del 95% dei composti volatili totali, mentre livelli più alti di α-pinene, limonene, nonaldeide and benzaldeide sono stati trovati in tessuto legnoso artificialmente inoculato con micelio fungino.
Un albero cariato, dunque, emette un particolare bouquet di aromi composto da metaboliti secondari del microorganismo, metaboliti secondari prodotti dalla pianta stessa, e composti volatili prodotti in risposta all’attacco patogeno, che hanno ruolo batteriostatico e di difesa (fenoli e fitoalessine).

Dr. Letizia Pozzi
Analisi sul naso elettronico
dr. Letizia Pozzi
Prelievo di aria per l’analisi

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