La luce a LED è una delle più importanti tecnologie emergenti in agricoltura, in particolare come mezzo di controllo di microrganismi presenti negli alimenti, dai funghi ai batteri patogeni per l'uomo.La muffa verde, causata da Penicillium digitatum, è la più grave malattia post-raccolta degli agrumi prodotti nelle regioni mediterranee, poiché causa gravi perdite economiche e soprattutto continuano a svilupparsi ceppi resistenti ai fungicidi di sintesi.
Ricercatrici dell'Istituto di chimica agraria e tecnologia degli alimenti (IATA-CSIC) di Valencia hanno scoperto che la luce blu a LED (LBL) è in grado di indurre non solo cambiamenti nel contenuto di fenoli e nella produzione di etilene delle arance dolci, ma anche una resistenza contro il P. digitatum. Le stesse ricercatrici hanno determinato l'espressione genica della biosintesi dei fenilpropanoidi e dell'etilene durante l'induzione della resistenza.
Diversi flussi quantici di LBL (lunghezza d'onda 450 nm) sono stati utilizzati per determinare se LBL può indurre dei cambiamenti nel metabolismo dei fenilpropanoidi nel flavedo degli agrumi: l'effetto di dosi crescenti di LBL sul profilo e contenuto fenolico è stato esaminato. I frutti sono stati trattati a 70, 210 e 630 micromoli/m2/sec per 3 e 18 ore; i fenoli sono stati determinati al termine di ciascun trattamento e dopo 3 giorni dal trattamento.
Dall'analisi HPLC è emerso che, fra i fenilpropanoidi, la fitoalessina 6,7-dimetossicumarina, detta anche scoparone, è significativamente aumentata 3 giorni dopo l'esposizione delle arance ad un altissimo flusso quantico (630 micromoli/ m2/sec) per 18 ore. Tuttavia, i fenilpropanoidi non sono risultati fattori critici nell'induzione della resistenza.
I geni coinvolti nella biosintesi dell'etilene (CsACS1, CsACS2 e CsACO) sono stati differentemente regolati da LBL, così che l'etilene non è risultato coinvolto nell'induzione della resistenza, anche se i livelli elevati di LBL hanno aumento la produzione di etilene in solo un'ora.
Questo studio ha dimostrato che LBL è in grado di aumentare la concentrazione di scoparone e la produzione di etilene negli agrumi, ciononostante entrambi non sono fattori critici nella risposta alla resistenza alla muffa verde. L'induzione della resistenza è stata infatti raggiunta quando le arance sono state esposte a 70 micromoli/m2/sec di luce blu a Led per 3 giorni, raggiungendo un'inibizione del 90% e del 60% rispettivamente dopo 4 e 7 giorni dall'infezione.
Fonte: Ana-Rosa Ballester, María T. Lafuente, 'LED Blue Light-induced changes in phenolics and ethylene in citrus fruit: Implication in elicited resistance against Penicillium digitatum infection', 2017, Food Chemistry, Vol. 218, pag. 575–583.