Nuove evidenze sui meccanismi alla base del cracking nei frutti di ciliegio

Il cracking è uno dei principali fattori limitanti nella produzione del ciliegio dolce, con impatti rilevanti sia sulla resa sia sulla qualità commerciale dei frutti. In questo contesto, comprendere i meccanismi che regolano l’adesione tra cellule nei tessuti del frutto è fondamentale per interpretare i processi che portano alla formazione delle lacerazioni tipiche del cracking.

Un recente studio ha analizzato la composizione della parete cellulare ed il ruolo delle diverse frazioni polisaccaridiche nell’adesione cellula-cellula, combinando tecniche di immunolocalizzazione con saggi di digestione enzimatica.

L’analisi immunoistochimica ha evidenziato una presenza diffusa di pectine in particolare omogalatturonani sia metilati sia demetilati, e arabinani nei diversi tessuti del frutto, inclusi epidermide, parenchima e tessuti vascolari.

Ruolo delle pectine nella parete cellulare

Al contrario, le emicellulose, come xiloglucani e xilani risultano meno rappresentate e con distribuzione più limitata. Questi risultati suggeriscono già un ruolo centrale delle pectine nella struttura della parete cellulare delle ciliegie, in particolare a livello della lamella mediana, sede principale dell’adesione tra cellule adiacenti.

Le prove sperimentali più significative emergono tuttavia dai saggi di digestione enzimatica condotti sui tessuti del frutto.

L’impiego di pectinasi (galattanasi, poligalatturonasi e pectato liasi) ha determinato livelli di degradazione dei tessuti nettamente superiori rispetto a quelli osservati con emicellulasi o cellulasi.

Effetti della digestione enzimatica

In particolare, la digestione con pectinasi ha comportato un’elevata liberazione di cellule isolate, protoplasti e frammenti di parete cellulare, indicando una perdita significativa dell’adesione cellula-cellula.

Al contrario, i trattamenti con enzimi diretti contro emicellulose e cellulosa hanno prodotto effetti limitati, con tessuti che mantenevano in gran parte la loro integrità strutturale.

La digestione aumenta con la maturazione del frutto, coerentemente con l’incremento dell’attività di enzimi pectolitici endogeni durante le fasi di accrescimento e maturazione.

Inoltre, il calcio emerge come elemento determinante nella stabilità delle pareti cellulari: la sua presenza riduce la degradazione pectica, mentre la sua rimozione la incrementa.

Questo effetto è riconducibile alla capacità del Ca2+ di formare ponti tra le catene di omogalatturonano (modello “egg-box”), limitando l’idratazione ed il rigonfiamento delle pectine e rafforzando così l’adesione cellulare.

Le implicazioni di questi risultati sono rilevanti: il cracking nel ciliegio dolce avviene principalmente per separazione delle cellule lungo la lamella mediana, piuttosto che per rottura diretta delle pareti cellulari.

Implicazioni per il cracking

Il rigonfiamento delle pectine, favorito dalla perdita di calcio e dall’azione di enzimi pectolitici riduce la coesione tra cellule, facilitando la propagazione delle microfratture in macrofessurazioni.

In questo processo, anche l’acido malico svolge un ruolo chiave, contribuendo all’estrazione del calcio dalle pareti cellulari e quindi all’indebolimento dell’adesione.

I ricercatori evidenziano, inoltre, una variabilità significativa tra cultivar nella suscettibilità alla digestione pectica, suggerendo possibili differenze nella composizione e nella struttura delle pareti cellulari.

Conclusioni e prospettive

Sebbene non sia stata direttamente valutata la correlazione con la suscettibilità al cracking, questi risultati aprono prospettive interessanti per la selezione varietale e per strategie agronomiche mirate.

In conclusione, le evidenze sperimentali indicano che le pectine rappresentano la componente principale responsabile dell’adesione cellula-cellula nel ciliegio dolce, mentre emicellulose e cellulosa svolgono un ruolo secondario. La comprensione di questi meccanismi fornisce una base per lo sviluppo di approcci innovativi nella gestione del cracking, con particolare attenzione al metabolismo pectico e allo stato nutrizionale in calcio dei frutti.

Fonte: Culemann, E., Schumann, C., Winkler, A., Sitzenstock, S., & Knoche, M. (2026). Cell: cell adhesion in sweet cherry fruit primarily due to pectins. Frontiers in Plant Science, 16, 1690728. https://doi.org/10.3389/fpls.2025.1690728 

Fonte immagine: Stefano Lugli

Andrea Giovannini
Dottore di Ricerca in Scienze e Tecnologie Agrarie, Ambientali e Alimentari - Arboricoltura Generale e Coltivazioni Arboree, Università di Bologna, IT

Cherry Times - Tutti i diritti riservati