• etilendiurea
• frassino
• ozono

L’Europa, ed in particolar modo quella meridionale, è interessata da concentrazioni molto elevate di ozono (O3) troposferico in grado di influenzare negativamente la crescita della vegetazione. Gli effetti dannosi dell’O3 sulle piante forestali non sono ancora completamente chiari, principalmente a causa delle tecniche sperimentali che non permettono di trasferire le risposte ottenute in condizioni controllate a quelle ambientali. L’etilendiurea (EDU) è una sostanza chimica sistemica e persistente che costituisce una metodologia alternativa di studio delle complesse relazioni O3-vegetazione soprattutto in condizioni di ambiente naturale.

L’esperimento svolto nel 2005, ha interessato piante adulte di frassino (Fraxinus excelsior L.) localizzate nel parco “Millerose” a Torino, cresciute in condizioni naturali e in presenza di elevati livelli ambientali di O3 (32,5 ppm h AOT40 per tutta la stagione di crescita). Tali piante sono state distinte in sensibili e tolleranti all’O3, in relazione alla presenza o assenza di sintomi fogliari osservati nell’anno precedente a quello di sperimentazione; entrambe le tipologie di piante sono state poi trattate con EDU (450 ppm) o con acqua attraverso infusioni gravitazionali nel tronco per tutta la stagione di crescita, con somministrazioni periodiche ad intervalli di 21 giorni.
Il presente studio è volto ad indagare alcune risposte biometriche, biochimiche e fisiologiche da parte delle due tipologie di piante (sensibili e non) in condizioni reali di esposizione cronica all’inquinate, per comprendere sia i meccanismi potenzialmente coinvolti nella diversa sensibilità che gli effetti dell’applicazione dell’EDU.

L’EDU non ha influito in modo significativo sui parametri di crescita e fisiologici come mostrato dall’assenza di variazioni nel numero di foglie e foglioline, nel diametro e nella lunghezza dei germogli (parametri di crescita); così come dalla mancanza di variazioni a carico della fotosintesi netta, della respirazione notturna e della conduttanza stomatica misurata sia di giorno che di notte (parametri fisiologici). In analogia e a conferma degli scarsi effetti registrati a livello del processo fotosintetico, il trattamento con EDU non determinava modificazioni neppure a carico dello stato di attivazione del ciclo fotoprotettivo delle xantofille. Più complesse sono state invece le risposte relative all’attivazione dei meccanismi antiossidanti enzimatici e non, propri delle piante. A livello apolastico, infatti, il trattamento con EDU ha determinato nelle piante sintomatiche un abbattimento delle alte concentrazioni di H2O2 riscontrate nelle piante trattate con acqua. Questo dato, in aggiunta al minor contenuto in acido ascorbico ridotto (ASA) e alla mancata stimolazione dell’attività dell’ascorbico perossidasi (APX), potrebbe suggerire un’azione diretta dell’EDU nelle detossificazione delle ROS nel comparto apoplastico. Le piante asintomatiche non risultavano invece particolarmente influenzate. A livello intracellulare si evidenziava una risposta differente da parte delle due tipologie di piante: infatti, nel caso delle asintomatiche l’EDU sembrava stimolare la sintesi dell’acido ascorbico, mentre in quelle sintomatiche il trattamento aveva effetti positivi sull’attività dell’APX. Nessuna influenza da parte dell’EDU è stata invece osservata sull’attività della deidroascorbico riduttasi e della glutatione riduttasi, enzimi coinvolti nel ciclo di Halliwell-Asada nell’ambito del quale avviene la rigenerazione dell’acido ascorbico nella forma ridotta, cioè metabolicamente attiva contro le ROS.

L’insieme dei dati ottenuti ha evidenziato come l’effetto dell’EDU si esplichi principalmente determinando modificazioni a carico dei sistemi antiossidanti piuttosto che influenzando parametri fisiologici. Inoltre, l’osservazione di una risposta diversificata tra piante sintomatiche e non sottolinea l’importanza dei fattori genetici nel determinare la capacità di reazione agli stimoli ambientali, anche nell’ambito della stessa specie e rende necessario estendere la ricerca allo studio di altri sistemi antiossidanti e meccanismi di difesa.