Una recente ricerca, indagando il fenomeno della fitotossicità da alluminio, ha aperto una nuova strada per la creazione di varietà di piante più tolleranti a questo elemento La fito-tossicità da alluminio è un problema che riguarda molti terreni in tutto il mondo e più in particolare in quei luoghi in cui l'elevata acidità del suolo rende solubili i metalli.

Questo fenomeno è particolarmente rilevante poiché l'alluminio è tra gli elementi più diffusi nella crosta terrestre, in forma di vari composti come le argille, gli ossidi e gli idrossidi di alluminio, mentre mai è stata riscontrata la sua presenza allo stato puro. Nei terreni acidi quindi alte concentrazioni di alluminio fermano lo sviluppo delle radici nelle piante, limitando in modo marcato la produttività agricola e bloccando anche l'assorbimento del calcio un elemento importante per lo sviluppo della pianta.

La giustificazione comunemente considerata valida circa il meccanismo d'azione dell'alluminio nelle piante è che esso si leghi a dei punti obbiettivo posti nel sistema radicale, bloccando la divisione cellulare, danneggiando il DNA e quindi interrompendo la crescita della pianta.

Recentemente lavorando sulla pianta modello Arabidopsis, un gruppo di biochimici agrari dell'Università di Riverside ha definito che non è la fito-tossicità dell'alluminio ad essere direttamente responsabile dell'inibizione della crescita delle piante, ma un fattore posto nella cellula vegetale, che essi hanno identificato e denominato AtATR, che funziona come un sistema di sorveglianza interno al DNA e che allerta le piante riguardo un possibile danno da eccesso di alluminio; per questo motivo esso è in grado di indurre l'interruzione della crescita.

Gli esperimenti condotti dai ricercatori hanno mostrato che l'AtATR può essere manipolato in modo da accentuare la quantità di alluminio tollerata dalla pianta, con il risultato di ottenere piante le cui radici possono crescere normalmente in suoli che contengano livelli fitotossici di alluminio.

Lo studio è stato pubblicato nel numero del 14 ottobre di 'Current Biology'.

'Le piante monitorano attivamente il danno provocato dall'alluminio per mezzo dell'AtATR' riferisce Paul Larsen, professore associato di biochimica ed autore principale dello studio, 'ma interrompendo questo meccanismo di valutazione interno a piante che crescono in suoli con elevato contenuto di alluminio, noi siamo in grado di stimolare una ulteriore crescita della pianta, perchè in questa condizione essa non è più in grado di percepire il danno causato dall'alluminio. In altre parole, aggirando questo sistema di controllo le piante non sono più in grado di percepire l'effetto della presenza dell'alluminio; esse continuano a crescere anche in un ambiente contenente livelli di alluminio tossici per la pianta, che risultano invece altamente inibitori per una normale pianta di Arabidopsis.'

La ricerca compiuta offre quindi una nuova strategia per la costituzione di piante coltivabili che possano crescere in ambienti contenenti livelli fitotossici di alluminio, incrementando così la produzione agricola in aree che altrimenti non potrebbero permettere una redditizia agricoltura.

'Il lavoro del Dr. Larsen è un significativo passo avanti nella nostra comprensione di come la tossicità da alluminio inibisca lo sviluppo delle radici', riferisce Leon Kochian, un professore di biologia vegetale all'Università di Cornell, che è stato coinvolto nella ricerca. 'Ciò che egli ha mostrato, usando un'elegante combinazione di genetica, biologia molecolare e fisiologia è che l'alluminio causa danni al DNA negli apici radicali in accrescimento. Le cellule di questa regione hanno un meccanismo per monitorare questo danno e bloccare la divisione cellulare e quindi l'accrescimento radicale.'

Larsen ha spiegato che un apice radicale ha un 'centro quiescente' che ospita le cellule dello stelo – cellule maestre, mantenute attraverso la vita delle radici, che si trasformano in modelli cellulari ed in tessuti. La tossicità da alluminio determina la perdita di queste cellule dello stelo, conseguentemente la divisione cellulare si blocca e con essa la crescita della pianta.

Molti di noi potrebbero pensare che, come in altre circostanze, i terreni affetti dal fenomeno dell'acidità possano essere corretti trattando il suolo con elevate concentrazioni di calce.