Ecco la molecola naturale che accelera la crescita delle piante

L’itaconato stimola lo sviluppo del mais: dalla biologia animale una nuova risorsa verde per l’agricoltura sostenibile

Una scoperta sorprendente potrebbe rivoluzionare il modo in cui coltiviamo i nostri raccolti. I biologi dell’Università della California a San Diego hanno dimostrato che l’itaconato, una molecola naturale finora conosciuta per il suo ruolo nel metabolismo animale, è presente anche nelle piante e ne stimola la crescita. Si tratta di un metabolita, ovvero un composto che si forma durante la conversione del cibo in energia. Negli animali, l’itaconato è noto per le sue funzioni nel sistema immunitario, in particolare nel contrasto a virus e infiammazioni. Finora, però, il suo ruolo nelle piante era completamente inesplorato.

Lo studio, pubblicato il 6 giugno 2025 su Science Advances, è il primo a documentare la produzione di itaconato in cellule vegetali in crescita. I ricercatori, in collaborazione con Stanford, l’Università di Pechino, la Carnegie Institution e l’UNAM del Messico, hanno applicato tecniche avanzate di chimica analitica e imaging molecolare per rivelarne la presenza. E hanno scoperto che questa molecola ha un effetto potente sulla crescita dei vegetali. “Abbiamo visto che innaffiare le piante di mais con itaconato le fa crescere più alte”, ha dichiarato Jazz Dickinson, docente di Biologia Cellulare e dello Sviluppo, “ed è stato entusiasmante osservare questi risultati, che ci hanno spinti ad approfondire come questa molecola interagisca con le proteine vegetali”.

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L’esperimento sul mais e il ruolo delle cellule in crescita

Una scoperta che parte da analisi molecolari

Il gruppo di ricerca ha concentrato la propria attenzione sulle cellule in fase di sviluppo, dove l’itaconato sembra essere maggiormente prodotto. Proprio in queste aree, l’applicazione esterna della molecola ha mostrato risultati evidenti: le piantine di mais trattate hanno sviluppato steli più lunghi rispetto a quelle non trattate.

Conferma dalla spettrometria di massa

Attraverso tecniche di spettrometria di massa, gli studiosi sono riusciti a individuare e mappare l’itaconato nei tessuti vegetali. Questa metodologia permette di rilevare con estrema precisione la composizione chimica di un organismo, molecola per molecola. Grazie alla collaborazione con biochimici esperti in itaconato di origine animale, è stato possibile descrivere l’interazione tra questa molecola e le proteine specifiche delle piante, in particolare nell’Arabidopsis, una pianta modello della famiglia delle brassicacee.

Un regolatore naturale del metabolismo e della risposta allo stress

L’itaconato sembra svolgere un ruolo centrale in diversi meccanismi biologici. Non solo stimola la crescita cellulare, ma partecipa anche ai processi di metabolismo primario e alla risposta delle piante allo stress da ossigeno. Questi processi sono essenziali per la sopravvivenza delle colture in condizioni ambientali avverse. Il potenziale uso agricolo dell’itaconato, dunque, non si limita all’aumento della biomassa vegetale, ma potrebbe rivelarsi cruciale anche per migliorare la resistenza ai cambiamenti climatici.

A differenza di molti fertilizzanti sintetici, spesso responsabili di danni ambientali a lungo termine, l’uso dell’itaconato potrebbe offrire una soluzione ecologica e sostenibile per aumentare la produttività agricola. Si tratterebbe, in sostanza, di rafforzare i meccanismi naturali delle piante, potenziando ciò che esse stesse già producono.

Una molecola-ponte tra regni biologici

Verso un’agricoltura ispirata alla natura

Secondo Dickinson, “questa scoperta potrebbe portare a soluzioni ispirate dalla natura per migliorare la crescita di colture come il mais”. Un approccio che contrasta con le attuali strategie basate su additivi di sintesi e che invece mira a valorizzare i composti già presenti in natura. La ricerca, infatti, apre le porte a una nuova comprensione dell’interconnessione tra mondo vegetale e animale, gettando ponti tra due regni biologici che si pensavano molto più distanti.

Impatti futuri anche sulla salute umana

L’itaconato è presente anche nell’organismo umano, dove svolge funzioni simili a quelle osservate nelle piante. Questo suggerisce che gli studi futuri potrebbero offrire nuove chiavi di lettura anche per la biologia umana, in particolare per quanto riguarda lo sviluppo cellulare, la crescita e la risposta immunitaria. Il fatto che una molecola agisca in maniera analoga su organismi così diversi rappresenta una svolta interdisciplinare di grande portata scientifica.

Le potenzialità per l’agricoltura globale del futuro

In un contesto segnato da crescita demografica e crisi climatica, la possibilità di incrementare le rese agricole in modo sicuro e naturale è una priorità globale. L’uso dell’itaconato potrebbe contribuire a sostenere l’approvvigionamento alimentare in tutto il mondo, migliorando le performance delle colture senza compromettere l’equilibrio degli ecosistemi. I ricercatori puntano ora a comprendere in dettaglio il meccanismo d’azione dell’itaconato all’interno delle cellule vegetali, per arrivare a sviluppare applicazioni concrete in campo agricolo.

L’obiettivo è chiaro: trasformare una scoperta da laboratorio in uno strumento pratico per agricoltori e coltivatori. Un fertilizzante biologico di nuova generazione, basato su una molecola che la natura stessa produce e che, ora lo sappiamo, può far crescere le piante più in fretta, in modo sano e sostenibile.

Fonte:

Science Advances