Come un dipinto di inestimabile valore, il bellissimo vortice blu e verde in un lago o in uno stagno presenta una situazione del tipo “guarda, non tocca”. È il lavoro della proliferazione dei cianobatteri, noti anche come alghe blu-verdi, che producono tossine velenose per l’uomo e altri animali, soprattutto quando le fioriture corrompono le riserve di acqua dolce. Queste tossine, che i microbi hanno sviluppato per scoraggiare gli erbivori, sono collegate alla SLA e al morbo di Parkinson, oltre alla paralisi muscolare e all’insufficienza epatica e renale. Una delle tossine, l’anatossina-a, è conosciuta come Fattore di morte molto velocenel caso in cui dubitassi di tale tossicità.
Sembrava un peccato, quindi, che una felce altamente nutriente chiamata Azolla – che le anatre verdi mangiano negli stagni – abbia stretto molto tempo fa un patto con una specie di cianobatteri, un “endocianobionte”. Vivendo all’interno della felce, i microbi trovano riparo e in cambio forniscono alla pianta l’azoto essenziale. Ultimamente, gli scienziati hanno condotto una campagna per trasformare l’Azolla in rapida crescita in un alimento del futuro. Altri lo immaginano diventare sia un biocarburante sostenibile che un fertilizzante che cattura il carbonio. Ma è improbabile che queste idee arrivino molto lontano se i cianobatteri che vivono all’interno finiscono per essere altamente tossici.
UN nuova carta suggerisce che Azolla potrebbe un giorno arrivare alle piastre: un team internazionale di ricercatori ha scoperto che l’endocianobionte non è un tipico cianobatterio. “I cianobatteri che vivono ad Azolla non producono nessuna di queste tossine e non hanno nemmeno i geni necessari per crearle”, ha affermato Daniel Winstead, ricercatore tecnologico della Penn State e coautore dell’articolo. “Quindi questo elimina una di quelle barriere verso il suo utilizzo come cibo o anche come mangime per il bestiame”.
Questo non vuol dire che qualcuno dovrebbe trovare uno stagno locale, scremare l’Azolla e mangiarlo a manciate. Altri gruppi di ricerca devono confermare che Azolla è completamente atossica e sicura per il consumo prima che un’industria possa sviluppare e produrre la pianta per uso alimentare. Quello di Winstead ricerca precedente ha scoperto che mentre alcune specie di Azolla sono ricche di polifenoli nocivi, una specie originaria degli Stati Uniti sudorientali chiamata Carolina Azolla ha livelli molto più bassi che vengono ulteriormente abbassati a quantità sicure mediante la cottura. Azolla è anche ricca di proteine e sostanze nutritive come potassio, zinco, ferro e calcio.
Azolla e i cianobatteri che ospita hanno co-evoluto una relazione reciprocamente vantaggiosa. Galleggiando all’aperto, altre specie di cianobatteri sintetizzano le tossine per allontanare i pesci affamati. “Se i cianobatteri vivono all’interno dell’Azolla, non possono produrre quelle tossine, altrimenti ucciderebbero anche la pianta”, ha detto Winstead. “Quindi, a un certo punto, non aveva più quei geni, e questo è unico tra i cianobatteri.”
In cambio dell’alloggio dei microbi, l’Azolla ottiene una risorsa estremamente preziosa: l’azoto. Le piante hanno bisogno di quell’elemento per prosperare, ma non molte specie riescono a estrarlo dall’atmosfera. I cosiddetti “fissatori di azoto”, come fagioli e trifogli, fanno affidamento sui batteri nelle loro radici azoto di processo in qualcosa che la pianta può usare per crescere. L’endocianobionte fa lo stesso per Azolla, aiutando a potenziare la crescita che consente alla pianta di raddoppiare la sua biomassa ogni due giorni.
Winstead ha detto che alcuni piccoli agricoltori uso già Azolla come fertilizzantee ora che è stato confermato che i cianobatteri non sono tossici, forse la tecnica può diffondersi. Con quella fonte naturale di azoto, gli agricoltori sarebbero meno dipendenti dai fertilizzanti sintetici, di cui produzione e utilizzo dei vomiti gas serra e inquina fiumi e laghi. L’azolla potrebbe essere utilizzata anche come mangime per il bestiame, come sostengono alcuni agricoltori stanno già facendo se non possono permettersi i mangimi tradizionali per bovini e pollame.
Negli anni ’80 e ’90, gli agricoltori cinesi riuscivano a sfruttare l’Azolla per entrambi gli scopi. Coltivavano Azolla nelle risaie allagate, aggiungevano pesci che si nutrivano delle piante, e poi mangiavano il pesce. Ma è stato un processo difficile. La coltivazione richiedeva molto lavoro, poiché gli agricoltori dovevano separare i pesci prima di applicare erbicidi o pesticidi. Quando i campi si prosciugavano, le squadre lavoravano l’Azolla nei terreni come fertilizzante, ma anche questo richiedeva molta manodopera.
Mentre Azolla può fissare il proprio azoto grazie ai suoi cianobatteri, aveva bisogno di applicazioni di fosforo per crescere davvero nelle risaie. “Non c’è pranzo gratis”, ha detto Jagdish Ladha, scienziato del suolo e agronomo presso l’Università della California, Davis, che non è stato coinvolto nel nuovo articolo. Quegli agricoltori in Cina sono invece passati all’uso di fertilizzanti sintetici a basso costo. Ma l’idea alla base dell’industrializzazione della produzione di Azolla sarebbe quella di produrre la pianta su scala più ampia, per poi confezionarla convenientemente come fertilizzante o mangime per il bestiame.
Oltre al suo potenziale in agricoltura, l’Azolla potrebbe anche diventare un biocarburante, secondo Winstead, proprio come il mais è stato utilizzato per produrre biodiesel. Quel carburante sarebbe quasi a zero emissioni di carbonio: man mano che la pianta cresce, sequestra il carbonio; bruciare il biocarburante rilascerebbe quindi il carbonio nell’atmosfera. Incorporando Azolla nei terreni come fertilizzante, gli agricoltori immetterebbero ancora più carbonio nel terreno.
Gli esseri umani potrebbero anche modellare Azolla come se avessero modificato altre colture come il grano e il mais, allevando selettivamente i tratti più desiderati, come i chicchi più grandi. “C’è molto potenziale per Azolla di affrontare questo processo”, ha detto Winstead, “che si tratti di creare una variante di Azolla che abbia il sapore migliore, o una variazione di Azolla che abbia più vitamine o più proteine, o forse il migliore capacità di fissazione dell’azoto”.
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