Ridurre la presenza di A. alternata in post-raccolta: il Bacillus subtilis Y17B

Il fungo Alternaria alternata è una problematica diffusa, nota per causare una significativa contaminazione e marcescenza delle produzioni durante il periodo di conservazione in post-raccolta. Il microrganismo presenta un elevato tasso di crescita in condizioni di bassa temperatura, contribuendo così al deterioramento della qualità delle ciliegie sia durante il trasporto che durante la conservazione. È stato documentato che sono diverse le specie di Alternaria che hanno la capacità di sintetizzare metaboliti secondari distinti, tra cui micotossine cancerogene. 

Quando il fungo ha la possibilità di riprodursi su un substrato edibile, ciò rappresenta una minaccia per la salute di uomini e animali. Per questo motivo, ogni anno una quantità significativa di alimenti e materie prime viene scartata a causa della contaminazione e deterioramento causato dalla proliferazione dell’alternaria. 

Attualmente, l'approccio predominante per la sua gestione prevede l'uso di fungicidi. Tuttavia, considerando la prolungata persistenza di queste sostanze dopo l'applicazione, essi rappresentano un rischio considerevole per la salute umana, la sicurezza alimentare e l'integrità ambientale e quindi non possono essere considerati una valida soluzione al problema. 

Invece, una possibile alternativa è rappresentata dal controllo biologico, riconosciuto come affidabile e sicuro rispetto ai metodi chimici. In effetti, alcune specie batteriche sono già state identificate come agenti di controllo biologico potenzialmente efficaci, grazie alla loro notevole attività ostile contro A. alternata. 

Questi organismi hanno diversi meccanismi d'azione e generano un'ampia gamma di sostanze fisiologicamente attive che agiscono come agenti antifungini. Tra questi, il Bacillus è un batterio ampiamente riconosciuto all'interno del gruppo dei batteri antagonisti per la sua capacità di produrre sostanze chimiche antimicrobiche con un ampio spettro di attività. Inoltre, si è scoperto che il Bacillus promuove lo sviluppo delle piante, aumenta la biomassa vegetale e induce nelle piante una resistenza sistemica contro i funghi dannosi per le piante. 

L'obiettivo principale dello studio condotto da ricercatori afferenti a diversi istituti ed università era duplice: (a) isolare un ceppo di Bacillus che mostrasse un potenziale significativo nell'inibire la crescita di A. alternata e (b) identificare, all'interno del genoma della specie individuata, i geni responsabili della sintesi di lipopeptidi antifungini. I risultati hanno portato all’identificazione del ceppo di Bacillus subtilis Y17B, che presenta notevoli proprietà antifungine contro Alternaria alternata. 

In seguito, l'analisi di spettrometria di massa ha rivelato la presenza di lipopeptidi specifici come la surfactina, iturina e fengicina. L'efficacia di queste lipoproteine nel prevenire la crescita di A. alternata è stata dimostrata mediante un'indagine in vitro. Grazie ad osservazioni al microscopio, è stato osservato che i lipopeptidi prodotti dal ceppo Y17B hanno portato ad alterazioni morfologiche in Alternaria alternata, portando ad una minore sviluppo della patologia nei frutti di ciliegio. Le previsioni sono quindi di rendere il Bacillus subtilis Y17B  commercializzabile per l’efficace controllo di Alternaria alternata.

Fonte: Ahmad T, Xing F, Nie C, Cao C, Xiao Y, Yu X, Moosa A and Liu Y (2023) Biocontrol potential of lipopeptides produced by the novel Bacillus subtilis strain Y17B against postharvest Alternaria fruit rot of cherry. Front. Microbiol. 14:1150217. doi: 10.3389/fmicb.2023.1150217. 

Foto: Alan Jones, MSU

Melissa Venturi
Università di Bologna (IT)

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