Molte piante sintetizzano nelle foglie ed emettono in atmosfera dei composti organici volatili appartenenti alla famiglia degli isoprenoidi. Oggi sappiamo che gli isoprenoidi emessi dalla vegetazione sono formati direttamente dalla fotosintesi attraverso una specifica via metabolica interamente cloroplastica. Ci si e' quindi chiesti perche' le piante investano mediamente dal 2 al 10% del Carbonio fotosintetico in questi composti apparentemente inutilizzati e quindi riemessi in atmosfera.
All' IBAF (Istituto di Biologia Agroambientale e Forestale) abbiamo effettuato una serie di originali esperimenti allo scopo di chiarire il ruolo degli isoprenoidi emessi dalle piante. I nostri risultati hanno chiaramente indicato che gli isoprenoidi hanno un ruolo fondamentale nella protezione delle piante dagli stress ossidativi che denaturano le membrane e possono gravemente danneggiare le piante stesse. Le foglie che emettono isoprene (il monomero degli isoprenoidi), o che sono state fumigate con isoprene esogeno, resistono a esposizioni acute o croniche di ozono molto meglio di quelle in cui la formazione di isoprene e' inibita o naturalmente assente. Esse mantengono inalterata la fotosintesi e la fluorescenza clorofilliana, non aumentano la quantita' di prodotti ossigenati (acqua ossigenata) o di prodotti di degradazione delle membrane cellulari, hanno un'anatomia ben preservata a livello di mesofillo o di singolo organello, e non presentano danni visibili anche a distanza di giorni dall'esposizione ad ozono. Tuttavia, le foglie che emettono isoprene assorbono una quantita' di ozono maggiore di quelle in cui l'emissione e' assente. Cio' indica che l'isoprene gassoso reagisce con l'ozono o, piu' facilmente, con i perossinitriti derivanti dai processi ossidativi iniziati a seguito dell'esposizione ad ozono nel mesofillo fogliare. E' probabile che questa reazione abbassi la concentrazione di ozono che raggiunge i siti in cui i composti di ossidazione derivanti dall'ozono sono tossici (ed in particolare le membrane cellulari) e riduca in definitiva il danno stesso. Apparentemente l'azione antiossidante dell'isoprene e' molto efficiente e coadiuva o rimpiazza in maniera eccellente altri meccanismi di difesa dagli stress ossidativi, molti dei quali sono pure attivati dalla formazione di isoprenoidi piu' complessi (ad esempio i caroteni).
La sintesi e l'emissione di isoprenoidi e' un carattere che si sta perdendo nelle specie vegetali di piu' recente origine. Alla luce dei nostri risultati, questo tratto e' probabilmente legato a fenomeni di resistenza a violenti stress ossidativi e potrebbe ritornare utile in un'atmosfera in cui questi stress diventeranno piu' frequenti o acuti a causa dell'inquinamento antropico ed industriale e del conseguente arricchimento dello strato di ozono troposferico. Gli isoprenoidi sono molecole facilmente manipolabili perche' la sintesi e' controllata da molti e ben noti fattori ambientali e genetici. Se il ruolo protettivo degli isoprenoidi e' in natura cosi' importante, come abbiamo dimostrato con i nostri esperimenti, sara' relativamente facile trasferire questo importante carattere su piante di interesse agrario e forestale per aumentarne la produttivita'in ambienti limitanti e la sopravvivenza in aree soggette a forti fenomeni ossidativi, ma anche per incrementare la capacita' delle piante di assorbire prodotti dell'inquinamento gassoso senza subire danni.
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