I ricercatori dell’Università di Nagoya e dell’Università Meijo in Giappone hanno sviluppato una nuova tecnologia di disinfezione che ha il potenziale per trasformare l’agricoltura idroponica. Il loro lavoro, pubblicato su Environmental Technology & Innovations, dimostra come il plasma a bassa temperatura, generato attraverso l’elettricità, possa sterilizzare efficacemente le colture coltivate in modo idroponico, eliminando la necessità di trattamenti chimici e promuovendo al tempo stesso una crescita sostenibile delle piante.
La coltura idroponica, un metodo di coltivazione delle piante in una soluzione nutritiva senza suolo, affronta la sfida della contaminazione patogena da E. coli, che può compromettere la sicurezza delle colture e portare a malattie di origine alimentare. Tradizionalmente, la lotta a questo rischio ha comportato trattamenti chimici che non solo comportano rischi ambientali attraverso la contaminazione dell’acqua e le emissioni di gas serra, ma richiedono anche la ripetuta sostituzione delle soluzioni nutritive.
Il team di ricerca ha aperto la strada a un’alternativa rispettosa dell’ambiente che utilizza il plasma, uno stato della materia costituito da ioni, elettroni e particelle neutre, per sterilizzare le soluzioni nutritive idroponiche. Questo approccio innovativo sfrutta la potenza dell’elettricità per generare plasma a bassa temperatura, che produce specie reattive dell’ossigeno. Queste specie, a loro volta, convertono il triptofano, un amminoacido cruciale per lo sviluppo delle piante, in radicali che possono ancora essere metabolizzati dalle piante ma sono letali per i batteri E. coli.
Questo metodo basato sul plasma interrompe le principali vie metaboliche dell'E. coli, neutralizzando efficacemente i batteri senza danneggiare le piante o l'ambiente. La tecnologia prende di mira i cicli dell’acido glicolitico e tricarbossilico, essenziali per la sopravvivenza dei batteri, e inattiva l’enzima critico GAPDH, portando a colture sterili in un lasso di tempo significativamente ridotto rispetto ai trattamenti chimici convenzionali.
Il professor Kenji Ishikawa del Centro universitario di Nagoya per le scienze del plasma a bassa temperatura ha evidenziato le implicazioni più ampie delle loro scoperte, affermando: "Abbiamo sviluppato una tecnologia di sterilizzazione utilizzando i radicali dell'ossigeno, che è promettente come tecnologia di controllo igienico per la soluzione nutritiva nella moderna coltivazione idroponica. " Ha sottolineato l’allineamento della loro tecnologia con gli obiettivi di sviluppo sostenibile e le strategie verdi, sottolineando il suo potenziale per eliminare l’uso di pesticidi chimici, ridurre le emissioni di gas serra e favorire l’abbandono dei combustibili fossili.
Questo metodo di sterilizzazione basato sul plasma non solo rappresenta un passo avanti nel garantire la sicurezza e la sostenibilità delle colture coltivate idroponicamente, ma sottolinea anche il potenziale delle tecnologie innovative per affrontare le pressanti sfide ambientali e sanitarie in agricoltura.
