Le nanotecnologie: efficaci ed eco-sostenibili per la protezione delle piante e degli alimenti

In una società in continua evoluzione, la salute ed il benessere rimangono i fattori chiave per l'industria del cibo. Nonostante i progressi tecnologici compiuti nel settore agroalimentare, una vera crisi alimentare è evidente in diverse aree a livello regionale a livello planetario e, le tecnologie innovative, rappresentano il nucleo dell'intera catena alimentare dalle sementi, al settore vivaistico, dalle produzioni di coltura protette, a quelle di pieno campo, e quindi dalle materie prime, agli ingredienti di approvvigionamento, fino alla trasformazione dei prodotti alimentari, al loro controllo di qualità ed ai loro imballaggi.

Nelle stime dell'ultimo rapporto dell'Organizzazione Mondiale della Sanità si riporta di oltre 26 milioni di casi di avvelenamento da agrofarmaci di sintesi all'anno con 258.000 decessi. Oltre 71.000 persone ogni giorno (gli abitanti di una città come Pavia) restano intossicate in maniera acuta dagli agrofarmaci di sintesi e di queste, 700 muoiono.

Tenendo presente anche questi concetti è stato cosi sviluppato il lavoro scientifico 'Sustainable control strategies for plant protection and food packaging sectors by natural substances and novel nanotechnological approaches' pubblicato questa settimana dal Journal of Science of Food and Agriculture, ed avente come autori E. Fortunati, A. Mazzaglia, G. M. Balestra del Dipartimento di Scienze Agrarie e Forestali (DAFNE), dell'Università della Tuscia.

Nella Review si fornisce una panoramica delle attuali strategie tecnologiche, anche su scala nanometrica, recentemente applicate ed in fase di sviluppo per la protezione (convenzionale e biologica) delle piante e degli alimenti, affrontando allo stesso tempo l'impiego di sostanze naturali al posto delle tradizionali molecole sintetizzate o composti a base chimica, per lo sviluppo di agrofarmaci green e per i sistemi di confezionamento (packaging) delle produzioni agroalimentari.

Il gruppo di ricerca dell'Ateneo di Viterbo da molti anni è impegnato sullo sviluppo di agrofarmaci a ridotto impatto ambientale mediante l'impiego di sostanze di origine naturale (vegetale), come di agenti di biocontrollo. Parimenti, da diversi anni lo stesso gruppo di ricerca sta investigando anche sullo sviluppo dell'applicazione di "nano-soluzioni" per la riduzione delle perdite causate da differenti microorganismi (batteri, funghi) nelle fasi di confezionamento e commercializzazione (packaging) di differenti produzioni agroalimentari con particolare riferimento a quelle di IV gamma. L'attenzione è particolare rispetto alle applicazioni di nanotecnologie green in grado di ridurre l'impiego della chimica (es. Sali di rame) nel settore della protezione delle piante, come nel packaging, fondamentale per l'industria dell'agro-food.

In questo contesto, gli approcci nanotecnologici rappresentano una strategia particolarmente promettente per l'intera filiera agricola, dal campo ai consumatori. Le strategie convenzionali adottate per la protezione delle piante risultano spesso insufficienti e l'applicazione di agrofarmaci a base chimica determina sempre più effetti negativi sugli animali, sull'uomo e sull'ambiente, come inducendo resistenza per i parassiti.

Applicazioni della nanotecnologie da: Nanomaterials in Plant Protection (2017) in Nanotechnology in Agriculture and Food Science, M.A. Axelos and M.H. Van de Voorde Eds. (Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Germany),115–134. Autori, A. Mazzaglia, E., Fortunati, J.M. Kenny, L. Torre, G.M. Balestra. Clicca qui per un ingrandimento.

Nuovi strumenti più ecologici possono rappresentare alternative efficaci per la gestione delle malattie delle piante mediante strategie particolarmente efficaci ed ecosostenibili; l'impiego delle nanotecnologie consente infatti di promuovere un assemblaggio più efficiente di principi attivi organici come il loro rilascio controllato nel tempo, rispettando l'ambiente, limitando l'impiego di sostanze chimiche e le perdite economiche che si registrano dal settore della sementi, alle colture protette fino a quelle di pieno campo.

Allo stesso tempo, l'applicazione delle nanotecnologie sta permettendo lo sviluppo e l'applicazione di nuovi sistemi sostenibili, antimicrobici ed antiossidanti nel settore degli imballaggi alimentari come valida soluzione eco-compatibile per migliorare la sicurezza e la qualità dei prodotti alimentari e per ridurre e/o limitare l'impatto ambientale rispetto ai tradizionali materiali di sintesi.

Considerata l'attualità e l'interesse della scienza, del mondo agroindustriale come dell'opinione pubblica in merito a queste tematiche, il DAFNE ha organizzato Biocontrol2019, che si terrà dal 9 all'11 luglio 2019, presso il Polo di Agraria dell'Ateneo di Viterbo.

I progressi della comunità scientifica associati alla crescente richiesta dell'opinione pubblica nel ridurre l'impiego di materiali plastici e comunque di sintesi, negli ultimi anni hanno contribuito notevolmente nel determinare lo sviluppo di nuovi imballaggi edibili ed eco-compatibili in grado di ridurre gli sprechi e gli impatti ambientali derivanti dai composti di sintesi.

Lo studio evidenza le attuali e prossime strategie utili per la limitazione degli agrofarmaci di sintesi mediante approcci green supportati dalle potenzialità dei nanomateriali nella protezione sostenibile delle coltivazioni come nel miglioramento della shelf life degli alimenti e per il settore industriale dell'imballaggio.