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Biologia

Parassiti del melo: due progetti tra Alto Adige, Germania e Lussemburgo

By ScientifiCult 30 Maggio 2025

Parassiti del melo: approcci innovativi e sostenibili dalla ricerca internazionale da due progetti tra Alto Adige, Germania e Lussemburgo

Un gruppo di ricerca coordinato dal prof. Hannes Schuler del Centro di competenza per la salute delle piante è coinvolto in nuovi progetti internazionali di ricerca volti a individuare alternative innovative e sostenibili nella lotta contro le malattie del melo. A maggio hanno preso il via due progetti congiunti con partner in Germania e Lussemburgo. L’obiettivo? Comprendere meglio il ruolo degli insetti vettori e dei batteri simbionti nella trasmissione di patogeni che causano gli scopazzi del melo.

Gli scopazzi del melo sono una delle fitopatie più problematiche per la melicoltura altoatesina da oltre vent’anni. Causata da fitoplasmi, batteri privi di parete cellulare, la malattia si trasmette attraverso insetti fitofagi (che si nutrono della linfa o dei contenuti cellulari delle piante), in particolare le psille. Tali insetti, nutrendosi della linfa di piante infette, possono acquisire i fitoplasmi, che si replicano al loro interno e vengono poi trasmessi ad altre piante sane durante l’alimentazione.

Nel progetto VectoRise — una collaborazione tra unibz, l’Istituto di Scienza e Tecnologia del Lussemburgo (Luxembourg Institute of Science and Technology) e l’istituto tedesco RLP AgroScience — l’attenzione dei ricercatori si concentra sul ruolo della psilla del biancospino.

« In Germania, questa specie non è rilevante per la trasmissione dei fitoplasmi ma i nostri studi precedenti hanno dimostrato che in Alto Adige è in grado di acquisire e probabilmente anche trasmettere il patogeno», spiega il prof. Hannes Schuler. «Comprendere i fattori alla base di queste differenze regionali nell’efficienza vettoriale è essenziale per sviluppare alternative più sostenibili agli insetticidi».

Nella collaborazione, il team unibz si occuperà di genomica, studiando quali geni influenzano la capacità dell’insetto di acquisire e trasmettere i fitoplasmi. I ricercatori lussemburghesi analizzeranno invece se le variazioni regionali della psilla modificano la trasmissibilità del patogeno e se l’aumento delle temperature legato al cambiamento climatico possa accelerarne la diffusione.

Parassiti del melo: approcci innovativi e sostenibili dalla ricerca internazionale da due progetti tra Alto Adige, Germania e Lussemburgo. Struttura sperimentale di un esperimento di trasmissione del fitoplasma

Un viaggio nel tempo attraverso centinaia di milioni di anni

Un secondo progetto congiunto, sviluppato dalla Facoltà di Scienze Agrarie, Ambientali e Alimentari insieme alla Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), al Max-Planck-Institut di Jena, alla Martin-Luther-Universität di Halle-Wittenberg e al Naturmuseum di Berlino, esplora la storia evolutiva della simbiosi tra psille e batteri. Questi microrganismi forniscono nutrienti essenziali agli insetti fitofagi come aminoacidi assenti nella linfa vegetale, e rappresentano un elemento chiave per la sopravvivenza degli insetti vettori.

Combinando sequenziamento genomico, ricostruzioni filogenetiche e microscopia a fluorescenza, gli scienziati studieranno oltre cento specie di psille per comprendere le dinamiche della coevoluzione con i loro simbionti batterici.

«Questo progetto – conclude Schuler – non solo approfondirà la nostra conoscenza delle interazioni insetto-microbo, ma potrà offrire strumenti concreti per bloccare la trasmissione di malattie vegetali».

Testo e immagini dall’Ufficio Stampa e organizzazione eventi Libera Università di Bolzano – Freie Universität Bozen

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Biologia

Il progetto NETTLE (ri)scopre le piante alpine e i loro benefici

By ScientifiCult 5 Novembre 2024

L’oro verde delle Alpi: il progetto NETTLE (ri)scopre le piante alpine e i loro benefici

Il progetto transfrontaliero NETTLE, coordinato dalla Libera Università di Bolzano, mira a valorizzare le piante alpine caratterizzando le proprietà funzionali dei loro estratti. Un futuro promettente con applicazioni in campo farmaceutico ed alimentare.

progetto NETTLE alcune delle piante analizzate — alcune delle piante analizzate

Le piante officinali sono note ed utilizzate sin dall’antichità per le loro proprietà aromatiche e curative. La saggezza del detto di Ippocrate “Fa che il cibo sia la tua medicina e la medicina sia il tuo cibo” rappresenta bene il rinato interesse verso le piante medicinali che è alla base di un sempre maggiore numero di studi che si occupano delle loro funzioni curative. A questa filosofia si è ispirato anche il progetto NETTLE, finanziato dal programma europeo Interreg Italia-Austria, che mira a scoprire e far riscoprire il valore delle piante alpine ai cittadini, alle imprese e agli istituti di ricerca.

NETTLE nasce da una collaborazione tra la Libera Università di Bolzano, l’Università di Udine e l’Università di Salisburgo. I tre atenei collaborano, condividendo competenze ed esperienze già a partire dal campo dove vengono raccolte le piante di interesse. La meta è rappresentata dalla creazione di un database accessibile al pubblico che permetta a tutte le persone o istituzioni pubbliche e private interessate di conoscere le proprietà delle piante alpine. Un esempio è l’achillea millefoglie, una tra le specie più presenti nei prati delle nostre montagne che però non è molto conosciuta. Questa pianta presenta una lunghissima lista di proprietà medicinali: nelle valli è infatti usata non solo come calmante e antidepressivo, ma anche per disintossicare il corpo, per alleviare i dolori e come condimento nelle pietanze. Più conosciuta è invece l’ortica, ricca di ferro e potente diuretico, utilizzata per rafforzare il sistema immunitario, ma ottima soprattutto in piatti tipici dell’Alto Adige e dell’Austria come canederli e spätzle.

“L’intento del progetto NETTLE è quello di trasferire al tessuto produttivo, alla cittadinanza e agli enti di ricerca della regioni coinvolte le competenze necessarie per immettere sul mercato ed utilizzare gli estratti naturali ottenuti dalle piante alpine”,

afferma Giovanna Ferrentino, professoressa di Scienze e tecnologie alimentari alla Facoltà di Scienze agrarie, ambientali e alimentari di unibz e responsabile del progetto.

Le fasi del progetto

NETTLE, iniziato a febbraio di quest’anno, si divide in più fasi. I ricercatori e le ricercatrici delle Università di Bolzano e di Salisburgo si occuperanno della raccolta di oltre 30 piante alpine della regione transfrontaliera coordinati dal prof. Stefan Zerbe, botanico della Facoltà di Scienze agrarie, ambientali e alimentari di unibz. La raccolta in Alto Adige si svolgerà sui prati del maso “Il Castellino delle Erbe” a Coldrano, che da anni si impegna nella coltivazione biologica di erbe officinali ed aromatiche. Una volta ottenute ed essiccate le piante, si procederà all’estrazione dei composti di interesse. In questa fase i ricercatori confronteranno l’efficacia delle tecniche tradizionali, quali l’estrazione con solventi organici, con quella di metodi più innovativi e sostenibili dal punto di vista ambientale, come l’uso di anidride carbonica supercritica, ultrasuoni e campi elettrici pulsati. Gli estratti ottenuti verranno poi testati su linee cellulari umane per valutare le loro proprietà antiossidanti, antimicrobiche, antiinfiammatorie e cicatrizzanti. Oltre alle proprietà farmaceutiche, verrà valutata anche l’attività antiossidante degli estratti negli alimenti.

“Questi estratti potrebbero fungere da conservanti naturali in quanto il loro utilizzo in oli vegetali, come ad esempio quelli di girasole e lino, o la loro applicazione in grassi di origine animale quali lo speck potrebbe favorire un rallentamento della loro ossidazione, evitandone quindi l’irrancidimento”, conclude Ferrentino.

Il progetto NETTLE rappresenta quindi un’importante punto di incontro tra la crescita delle aziende locali e la conservazione della biodiversità dell’area transalpina e sottolinea l’importante ruolo della natura nell’economia e nella società.

Testo e foto dall’Ufficio Stampa e organizzazione eventi Libera Università di Bolzano

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Scienze ambientali

L’elettronica ricavata dagli scarti della frutta: nuove strategie per il riciclo dei dispositivi

By ScientifiCult 26 Luglio 2023

L’elettronica ricavata dagli scarti della frutta nei laboratori della Libera Università di Bolzano: nuove strategie per il riciclo dei dispositivi

Anche l’elettronica diventa “circolare”, grazie a un progetto che nasce all’intersezione delle competenze di varie Facoltà della Libera Università di Bolzano. Nei laboratori dell’università al NOI Techpark è stata testata una nuova tecnologia sostenibile ed ecologica che utilizza la carta prodotta con gli scarti della frutta (mele, kiwi e uva) come substrato per dispositivi stampati flessibili. Alcune possibili applicazioni: come biosensori per il monitoraggio di funzioni corporee oppure nell’agricoltura di precisione.

Il continuo incremento dell’uso di dispositivi elettronici nelle società avanzate, assieme agli ovvi vantaggi, suscita preoccupazioni giustificate anche dal punto di vista ecologico e sociale, sa per quanto riguarda il reperimento dei materiali rari necessari a produrli, che per il loro corretto smaltimento e riciclo. Si pone quindi la necessità di ripensarne la produzione per renderla sostenibile e di riutilizzare i componenti tecnologici in un’ottica circolare.

L’équipe di ricerca del Sensing Technologies Lab, il laboratorio di nanotecnologie e sensoristica di unibz al NOI Techpark di Bolzano, diretta dai proff. Paolo Lugli e Luisa Petti, ha sviluppato assieme a partner interni e internazionali una nuova tecnologia che utilizza la carta realizzata a partire dagli scarti della frutta per produrre circuiti elettronici stampati. Lo spunto iniziale è venuto da un progetto interno di unibz tra i gruppi del prof. Lugli e del prof. Nitzan Cohen, preside della Facoltà di Design e Arti. Ad essi si sono aggiunti altri ricercatori e ricercatrici della Facoltà di Ingegneria (Prof. Niko Münzenrieder) e di quella di Scienze ambientali, agrarie e alimentari (Prof. Stefano Cesco, prof.ssa Tanja Mimmo e il ricercatore Andrea Polo) oltre che delle Università di Trento, Padova e del Sussex. Finanziamenti sono arrivati anche da un progetto bilaterale della Provincia Autonoma di Bolzano nell’ambito della cooperazione tra Sudtirolo e Svizzera, coordinato dal ricercatore Giuseppe Cantarella.

L’équipe transdisciplinare ha spiegato i test effettuati e i risultati ottenuti in laboratorio nell’articolo scientifico Laser-Induced, Green and Biocompatible Paper-Based Devices for Circular Electronics, pubblicato su una delle migliori riviste internazionali nel campo dei materiali innovativi “Advanced Functional Materials” (la cui copertina riporta un’immagine ispirata al progetto). Il testo descrive una tecnologia sostenibile e biocompatibile, a rifiuti zero.

L’innovazione? Nella produzione e nello smaltimento

Il processo produttivo prevede l’utilizzo della stampa laser per carbonizzare la superficie del substrato di cellulosa ricavata dai processi di lavorazione di mele, kiwi e uva. I substrati di carta sono realizzati con sottoprodotti della lavorazione di mele, uva e kiwi e rimpiazzano l’uso di polpa di legno vergine tipicamente usata per realizzare substrati di carta, riducendo così l’utilizzo di risorse naturali e privilegiando il riutilizzo di prodotti alimentari di scarto. Ottimizzando i parametri del laser, i ricercatori sono stati in grado di realizzare dispositivi elettronici come condensatori, biosensori ed elettrodi per il monitoraggio degli alimenti (es. per il controllo della maturazione della frutta) e per la misurazione della frequenza cardiaca e dell’attività respiratoria. La cellulosa a base di frutta e completamente priva di plastica si è rivelata sicura anche per l’uso sulla pelle umana. L’impiego di sostanze naturali permette infatti ai componenti elettronici di essere biocompatibili con i fibroblasti dermici umani, potenzialmente nei wearables e nei sistemi a contatto con la pelle.

L’elettronica ricavata dagli scarti della frutta: nuove strategie per il riciclo dei dispositivi

L’uso di un substrato naturale consente di attuare due strategie per il riciclo dell’elettronica. Nella prima, i dispositivi possono dissolversi a temperatura ambiente in un arco 40 giorni senza rilasciare residui nocivi: i componenti elettronici a base di carta si dissolvono in succo di limone (acido citrico), una soluzione naturale molto diffusa e a basso costo. Nella seconda, vengono reintrodotti in natura come supporto per la crescita delle piante o per l’ammendamento del suolo. Grazie a queste sue caratteristiche, questa tecnologia elettronica a basso costo può trovare applicazione per applicazioni nel mercato alimentare, nella diagnostica medica e nell’agricoltura intelligente e nell’Internet delle cose, con un impatto nullo o addirittura positivo sull’ecosistema.

“Una tecnologia sostenibile e attenta ai consumi energetici per la fabbricazione di dispositivi elettronici richiede caratteristiche speciali come la lavorabilità su grandi superfici, un consumo energetico limitato e il basso costo di fabbricazione. La tecnica che abbiamo sperimentato è completamente sostenibile, verde e circolare perché utilizza substrati di carta ottenuti dalla lavorazione degli scarti della frutta e una tecnologia di stampa, basata sulla carbonizzazione creata per mezzo di un semplice laser. Potrebbe rappresentare un importante passo avanti per la commercializzazione dell’elettronica”,

spiega il prof. Paolo Lugli, rettore della Libera Università di Bolzano e responsabile del Sensing Technologies Lab.

Il ricercatore Giuseppe Cantarella, ex unibz trasferitosi recentemente alla Università di Modena e Reggio Emilia, primo autore dell’articolo, aggiunge:

“La sostenibilità è un argomento che tocca la nostra società e la nostra vita sotto diversi punti di vista. Anche nel mondo della ricerca, è necessario affrontare questa sfida globale, con nuove tecnologie che possano ridurre il loro impatto ambientale per salvaguardare il nostro pianeta e le risorse naturali a disposizione. I risultati del nostro studio dimostrano una nuova linea di ricerca, nella quale dispositivi elettronici possono essere sviluppati con una drastica riduzione dei rifiuti generati e con l’uso di nuove tecniche di fabbricazione a bassa emissione di carbonio. Auspico che il nostro sia il primo di una lunga serie di studi sullo sviluppo sostenibile di sistemi intelligenti e nuove tecnologie in ambito elettronico”.

Testo, video e foto dall’Ufficio Staff stampa e organizzazione eventi Libera Università di Bolzano – Freie Universität Bozen, sull’elettronica ricavata dagli scarti della frutta e nuove strategie per il riciclo dei dispositivi.

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