E' stato a lungo creduto, ed ora si trova conferma, che la suberina, una sostanza cerosa (waxy) posta tra alcune cellule vegetali, agisca come una barriera al movimento di acqua ed elementi nutritivi nelle radici delle piante.

La suberina costituisce un tessuto noto come endoderma (formato di cellule parenchimatiche radialmente e trasversalmente suberificate) posto in una zona della radice denominata 'Banda del Caspary' che, rispetto ad una sezione trasversale della radice, è posta nello strato più interno del cilindro corticale (quindi immediamente più all'esterno rispetto al cilindro centrale, contenente il sistema vascolare). Analizzando invece una ipotetica sezione longitudinale di radice, la zona endodermica si trova al di sopra del 'rizoderma' (=neo-sviluppatasi zona pilifera esterna di assorbimento di acqua ed elementi nutritivi) e quindi dove i peli radicali non sono più presenti e sostituiti nella funzione assorbente dall'esoderma (zona corticale più esterna che tende a suberificare) (-> per maggiori dettagli sulla (->)'Struttura primaria del tessuto radicale'; fonte: Corso di Botanica dell'Università di Firenze).

Alcuni nutrienti utilizzano un percorso simplastico, muovendosi cioè attraverso il citoplasma cellulare, per guadagnare l'accesso alla pianta. Altri utilizzano una rotta apoplastica, muovendosi attraverso le pareti cellulari più esterne: in quest'ultimo contesto opera la suberina, che agisce come un filtro bloccando parte dell'acqua nel suo passaggio attraverso le pareti cellulari. Più è la suberina, più è difficile per gli elementi nutritivi attraversare le pareti cellulari.

David E. Salt , professore di fisiologia molecolare delle piante, aveva scoperto che una forma mutante della pianta (->)Arabidopsis thaliana (enhanced suberin 1, suberina accentuata 1, o ESB1), presentava un endoderma con un contenuto di suberina doppio rispetto alle piante selvatiche. Questo mutante era quindi utile per dimostrare l'esistenza dello strato di suberina. Nel risultato dello studio compiuto Salt ha mostrato che questa pianta mutante aveva attivato un meccanismo di difesa per difendersi dall'appassimento. Poiché la suberina stava riducendo l'assorbimento di acqua, la pianta permetteva una più ridotta traspirazione, o evaporazione di acqua dalle foglie.

Per provare meglio la teoria, Salt ha tagliato i germogli dalla pianta di tipo selvatico e li ha innestati sulle radici del tipo mutante e viceversa. Procedendo in questo modo la composizione, in elementi nutritivi, dei germogli cambiava, riflettendo l'effetto che la suberina posta nelle radice aveva sulla capacità assorbente della pianta. Riferisce Salt: 'Se mettete una radice del mutante sotto un germoglio del tipo selvatico, la composizione in elementi nutritivi nell'elemento selvatico comincia ad assomigliare a quella del germoglio del mutante',' si è verificata la stessa cosa per quanto riguarda la perdita di acqua' (=minore assorbimento di acqua).

Salt ha anche scoperto, sulla base della concentrazione di suberina, quali particolari percorsi i nutrienti utilizzano per giungere nei germogli della pianta; egli riferisce a riguardo: 'Proprio come gli animali, le piante vogliono selezionare ciò che introducono al loro interno. Esse vogliono una certa quantità di potassio, o una certa quantità di azoto. Questo meccanismo permette loro di scegliere quanto ottenerne'.

Negli esperimenti del Dott.Salt, le piante con più suberina assumono meno calcio, manganese e zinco nelle loro foglie, ciò significa che una quantità rilevante di questi elementi nutritivi attraversano le radici utilizzando lo spazio apoplastico. Il sodio, lo zolfo, il selenio, il molibdeno e l'arsenico hanno mostrato in questi esperimenti di essere presenti con più elevate concentrazioni all'interno delle foglie, segno che essi sono generalmente assorbiti attraverso il simplasto e quindi non risentono dell'aumento della concentrazione di suberina.

Lo studio compiuto ha mostrato che le piante con più suberina – che riducevano la traspirazione - utilizzavano in modo più efficiente l'acqua che assorbivano. Salt ha riferito che le piante potrebbero essere ingegnerizzate per ottenere, per via genetica, che abbiano specifiche quantità di suberina in modo tale da assorbire in modo più agevole elementi nutritivi utili ed utilizzare anche meno acqua, ma in una maniera più efficiente.

Al di là di possibili applicazioni future di questo studio è importante riportare quanto il Prof.Salt tiene a precisare: 'Questa è la prima volta che il dogma dei libri di testo è stato testato geneticamente: E' stato a lungo conosciuto che questo materiale (la suberina) esistesse nella cellula, ma non c'era stata prova genetica per mostrare cosa esso facesse. Adesso disponiamo di un altro strumento per manipolare il meccanismo usato dalle piante per assorbire acqua ed elementi minerali'.

La ricerca del dott.Salt è stata sovvenzionata dalla Fondazione Nazionale delle Scienze. Il prossimo passo che deve essere conseguito consisterà nel determinare il ruolo che riveste il gene ESB nella biosintesi della suberina.

Notizia riportata per la Purdue university da: Brian Wallheimer, scrittore di notizie di ricerca per il Servizio di comunicazione agricola della stessa università.