Le piante si proteggono dai rischi ambientali come insetti, siccità e calore producendo acido salicilico, noto anche come aspirina. Una nuova comprensione di questo processo può aiutare le piante a sopravvivere allo stress crescente causato dai cambiamenti climatici.

Gli scienziati dell'UC Riverside hanno recentemente pubblicato un articolo fondamentale sulla rivista Science Advances riportando come le piante regolano la produzione di acido salicilico.

I ricercatori hanno studiato una pianta modello chiamata Arabidopsis, ma sperano di applicare la loro comprensione delle risposte allo stress nelle cellule di questa pianta a molti altri tipi di piante, comprese quelle coltivate per il cibo.

"Ci piacerebbe essere in grado di utilizzare le conoscenze acquisite per migliorare la resistenza delle colture", ha affermato Jin-Zheng Wang, genetista vegetale dell'UCR e co-primo autore del nuovo studio. "Sarà cruciale per l'approvvigionamento alimentare nel nostro mondo sempre più caldo e luminoso."

Gli stress ambientali provocano la formazione di specie reattive dell'ossigeno o ROS in tutti gli organismi viventi. Senza protezione solare in una giornata di sole, la pelle umana produce ROS, che provoca lentiggini e ustioni. Alti livelli di ROS nelle piante sono letali.

Come con molte sostanze, il veleno è nella quantità. A bassi livelli, i ROS svolgono un'importante funzione nelle cellule vegetali.

"A livelli non letali, i ROS sono come un invito all'azione di emergenza, consentendo la produzione di ormoni protettivi come l'acido salicilico", ha detto Wang. "I ROS sono un'arma a doppio taglio."

Il team di ricerca ha scoperto che il calore, il sole costante o la siccità fanno sì che l'apparato di produzione dello zucchero nelle cellule vegetali generi una molecola di allarme iniziale nota come MEcPP.

Andando avanti, i ricercatori vogliono saperne di più sul MEcPP, che viene prodotto anche in organismi come batteri e parassiti della malaria. L'accumulo di MEcPP nelle piante innesca la produzione di acido salicilico, che a sua volta avvia una catena di azioni protettive nelle cellule.

"È come se le piante usassero un antidolorifico per i dolori e i dolori, proprio come facciamo noi", ha affermato Wilhelmina van de Ven, biologa vegetale dell'UCR e co-prima autrice dello studio.

L'acido protegge i cloroplasti delle piante, che sono il sito della fotosintesi, un processo di utilizzo della luce per convertire l'acqua e l'anidride carbonica in zuccheri per produrre energia.

"Poiché l'acido salicilico aiuta le piante a resistere agli stress che diventano sempre più prevalenti con i cambiamenti climatici, essere in grado di aumentare la capacità delle piante di produrlo rappresenta un passo avanti nella sfida degli impatti dei cambiamenti climatici sulla vita di tutti i giorni", ha affermato Katayoon Dehesh, autore di articoli senior e UCR illustre professore di biochimica molecolare.

"Questi impatti vanno oltre il nostro cibo. Le piante puliscono la nostra aria sequestrando l'anidride carbonica, ci offrono ombra e forniscono l'habitat a numerosi animali. I vantaggi di aumentare la loro sopravvivenza sono esponenziali", ha affermato.