Notizia

Aug 01, 2023

Composizione dell'olio essenziale e contenuto fenolico totale in Cupressus arizonica G. in risposta all'inoculazione microbica in condizioni di stress idrico

Scientific Reports volume 13,

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 1209 (2023) Citare questo articolo

677 accessi

1 Citazioni

4 Altmetrico

Dettagli sulle metriche

Il cipresso dell'Arizona è uno degli alberi resistenti alla siccità, aromatici ed esteticamente gradevoli con diversi usi farmacologici. Alcuni microrganismi contribuiscono al metabolismo secondario e alla sintesi di composti bioattivi nelle piante aromatiche e medicinali. Questo studio mirava a determinare i pigmenti fotosintetici, il contenuto fenolico totale, la capacità antiossidante e la composizione dell'olio essenziale del cipresso dell'Arizona sotto due regimi di irrigazione e inoculazioni microbiche. Abbiamo stabilito un esperimento fattoriale con tre inoculazioni di micorrize (Rhizophagus irregolaris, Funneliformis mosseae e una miscela di R. irregolaris e F. mosseae), un'inoculazione di rizobatterio (Pseudomonas fluorescens) e due regimi di irrigazione (ben irrigato e stress idrico). In regime di stress idrico, le piantine inoculate con F. mosseae (0,46%) e le piante di controllo non inoculate (0,29%) avevano rispettivamente il contenuto di olio essenziale più alto e più basso. L’analisi GC-MS ha rivelato che limonene, a-pinene, terpinen-4-olo e umbellulone erano i composti più abbondanti nelle piantine e nei trattamenti oggetto di studio. Il regime di stress idrico ha avuto un effetto significativo e dominante sull’olio essenziale e sulla capacità antiossidante, mentre la crescita delle piantine e i pigmenti fotosintetici tendevano a diminuire in condizioni di stress. Tuttavia, il coinoculo delle piantine con micorrize e il batterio ha comportato un aumento dei composti fenolici e dei carotenoidi. In condizioni di stress idrico e simbiosi micorrizica, i risultati del presente studio potrebbero contribuire ad aumentare il livello di composti preziosi nel cipresso dell’Arizona per ulteriori applicazioni farmaceutiche.

Il cipresso dell'Arizona (Cupressus arizonica Greene) è un albero ornamentale, aromatico e resistente alla siccità1. È coltivato negli Stati Uniti meridionali come pianta ornamentale e frangivento1. Per scopi terapeutici, l'olio essenziale (EO) di cipresso dell'Arizona può essere utilizzato come terapia per capillari rotti e vene varicose, come astringente e tonico per la pelle, come stimolante del sistema immunitario e come sedativo2. Il cipresso dell'Arizona rilascia un profumo aromatico che viene utilizzato per vari scopi farmaceutici e cosmetici2. Inoltre, il cipresso dell'Arizona ha proprietà antibatteriche e antifungine3,4. Alcune composizioni dell'OE ottenute dal cipresso dell'Arizona potrebbero essere considerate larvicidi naturali contro l'Anopheles stephensi che è un importante vettore della malaria5. I composti più importanti nell'EO fogliare del cipresso dell'Arizona sono p-cimene, a-pinene, cis-muurola-3,5-diene e germacrene D che rappresentano circa il 40% dell'olio. Altri importanti componenti chimici sono il limonene e l'umbellulone5.

Essendo uno dei fattori di stress ambientale negativo, la siccità rappresenta una preoccupazione significativa per la produzione agricola complessiva nelle regioni aride e semiaride, e potrebbe addirittura aggravarsi in futuro6. In particolare, lo stress idrico inibisce gravemente la crescita delle piante e infine riduce le prestazioni complessive7. Inoltre fattori ambientali come lo stress idrico possono influenzare notevolmente la resa e la composizione dell'OE nelle piante aromatiche8,9,10. Le piante esposte allo stress idrico solitamente generano livelli più elevati di metaboliti secondari11. L’aumento della resa dell’OE e dei suoi principali costituenti in condizioni di stress idrico nelle piante medicinali è già stato riportato in molti studi9,10,12,13.

La qualità e la composizione dell'OE potrebbero essere fortemente influenzate da diversi fattori ambientali14. Tra i fattori biotici, l'uso di microrganismi benefici ha ricevuto molta attenzione. Uno di questi gruppi di microrganismi sono i funghi micorrizici arbuscolari (AMF) che possono portare alla produzione di composti chimici bioattivi nelle piante medicinali e aromatiche15,16. L’inoculazione delle piante con AMF è uno degli strumenti più promettenti per alleviare gli effetti dello stress idrico nelle piante ospiti17. Altri microrganismi benefici che possono aumentare la tolleranza alla siccità nelle piante ospiti e quindi la sopravvivenza delle piante in condizioni di siccità sono i rizobatteri che promuovono la crescita delle piante (PGPR)18. Varie ricerche hanno inoltre affermato che l'inoculazione delle piante con PGPR ha effetti benefici sulla crescita delle piante e sulla produzione agricola13,19,20.