Biotecnologie per l'agricoltura - green biotech


L’introduzione delle moderne biotecnologie in campo agricolo ha drasticamente cambiato la prospettiva di migliorare la produttività e la qualità di molte varietà vegetali, nel pieno rispetto della sostenibilità e della qualità dell’intera catena alimentare. 
Almeno il 30% della produzione agricola mondiale viene perso per avversità di tipo ambientale: solo evitando queste perdite potremmo aumentare del 30% i nostri raccolti. In questo senso, un intervento biotecnologico sul DNA di una pianta può renderla tollerante ad un diserbante, resistente agli attacchi di insetti parassiti, virus, batteri e funghi, così come anche resistente al freddo, al caldo, alla siccità o all’eccesso di acqua, o capace di crescere in terre poco fertili. All’incremento delle rese così ottenuto (produttività di una coltivazione cresciuta dal 5% al 15-20% per ettaro) si associano altri importanti benefici, quali la riduzione delle emissioni di gas serra legata ai minori consumi di carburante grazie al più basso numero di trattamenti antiparassitari ed il ridotto uso di fertilizzanti. 

Per comprendere la biologia delle piante un passaggio essenziale è rappresentato dalla mappatura (sequenziamento) dei geni propri di ogni specie e dall’individuazione delle loro funzioni: tale attività prende il nome di “genomica”. Il nostro paese ha una consolidata posizione di eccellenza nel campo della genomica applicata all’agricoltura, come dimostrato dal fatto che le migliori istituzioni scientifiche italiane hanno giocato un ruolo assolutamente primario in ambito internazionale nell’attività di sequenziamento del genoma della vite, del melo, della fragola, del lampone, del pero, del pesco, del riso, degli agrumi, del caffè, del girasole e dell’abete rosso.Ancora nel campo agroalimentare, le biotecnologie offrono importanti strumenti ai genetisti, come i marcatori molecolari, porzioni del DNA che caratterizzano una specifica specie, varietà o razze vegetali e animali. Tali marcatori sono direttamente correlabili a specifici caratteri genetici (es. il  colore o l’aroma del frutto, oppure il contenuto in sostanze nutritive), e rappresentano “etichette” indelebili legate a specifici caratteri di un organismo vivente, consentendo di sapere quali caratteristiche avrà prima che si manifestino (es. un alto contenuto in antiossidanti). I marcatori molecolari sono utilizzati dai genetisti per migliorare le caratteristiche delle piante e degli animali che entrano nella catena alimentare: ciò permette di selezionare in modo efficiente e mirato le varietà o razze con maggiore produttività e con le caratteristiche qualitative desiderate. Mediante l’utilizzo dei marcatori molecolari si è in grado di sapere se una pianta produrrà frutti di particolare pregio prima ancora della coltivazione in campo; in questo modo i programmi di miglioramento genetico vengono accelerati e resi più efficienti nel portare sul mercato prodotti di maggior pregio, o nel mettere a disposizione degli agricoltori piante più resistenti alle malattie o più adatte ai diversi ambienti di coltivazione e diverse condizioni climatiche.

L’impiego biotecnologico in agricoltura, insomma, non fa altro che integrare, raffinare e rendere più sicuri quei processi rudimentali e grossolani cui l’uomo ha sempre fatto ricorso, incrociando e selezionando le varietà migliori al fine di renderle adatte alle proprie esigenze.

Le “green biotech” consentono perfino di usare piante, frutti e ortaggi come “fabbriche” per produrre proteine ricombinanti. Inserendo il gene che codifica per una proteina nelle specie vegetali (in special modo pomodoro e patata), queste producono la proteina, che può poi essere estratta, purificata e infine somministrata al paziente. Analogamente, è possibile far produrre ai vegetali (prevalentemente alla pianta di tabacco) dei vaccini edibili, favorendo l’immunizzazione di grandi gruppi di persone e generando una risposta sociale molto rilevante, soprattutto nelle aree più povere del mondo. Ancora una volta, i vantaggi sono molteplici: i costi estremamente bassi (data la capacità di estrarre grosse quantità di proteina ricombinante dalle grandi quantità di biomassa), assenza di contaminanti potenzialmente patogenici, nessuna problematica di tipo etico, tempi di produzione visibilmente ridotti rispetto ad altri sistemi di espressione, facilità di manipolazione genetica e comodità di trasporto e somministrazione (nessuna necessità, quindi, di trasportare i vaccini in condizioni di sterilità e a temperatura controllata).
In ultimo, le biotecnologie innovative hanno consentito un rapido sviluppo di nuovi metodi diagnostici che permettono il controllo della qualità e dello stato di conservazione degli alimenti. Nel dosaggio di contaminanti chimici e biologici negli alimenti derivanti da animali da reddito vengono infatti impiegati test enzimatici (es. permettono di determinare eventuali residui di insetticidi presenti sui vegetali, o di valutare la freschezza di pesce, carne e pollo), test immunologici, test a sonde nucleiche o, ancora, test immunoenzimatici (es. rilevano le tossinfezioni e le  adulterazioni alimentari, e diagnosticano la presenza, negli alimenti come latte, carne e uova, di agenti indesiderati, infettivi o infestivi quali ormoni, antibiotici, enterotossine, aflatossine, microrganismi patogeni).

Responsabile Settore Agricoltura