Effetto biostimolante di un estratto algale per la nutrizione delle piante

Le alghe sono organismi acquatici autotrofi mono o pluricellulari suddivisi in tre gruppi principali: alghe verdi, alghe rosse e alghe brune (Sathya et al., 2010). Le sostanze contenute nelle alghe sono molto numerose (tra alcune si citano polisaccaridi, minerali, vitamine, antiossidanti, oli, pigmenti e ormoni), inoltre possono anche contenere alcune molecole ​​di particolare interesse: gli ormoni vegetali (fitormoni), i poli- e oligosaccaridi e i composti fenolici (Craigie, 2011). Nonostante la loro origine e le differenze chimiche, i composti fenolici di piante terrestri e alghe sono entrambi prodotti durante l'esposizione dell'organismo vegetale ad agenti di stress ambientale o agenti patogeni. Pertanto, mostrano un grande effetto antiossidante, radioprotettivo, antivirale e antimicrobico, oltre che la capacità di regolare reazioni mediate da enzimi (Schmitz-Hoerner and Weissenbock., 2003).
Si attribuiscono molte proprietà ai prodotti a base di alghe, come la stimolazione della produzione di elicitori, ovvero sostanze capaci di stimolare nella pianta la produzione di fitoalessine (antimicrobici) anche in assenza di patogeni, aumentando i sistemi di protezione naturale dei vegetali (Arpaspeciali, www.arpaspeciali.com). La parete cellulare di alghe verdi, brune e rosse può attivare risposte di difesa nelle piante, migliorando la protezione nei confronti degli agenti patogeni. Alcuni esempi di elicitori sono i β-1,3 glucani (come la laminarina), β-1,3 fucani solfato (la fucoidina), carragenine e ulvani (Balducci, 2014). Numerosi elicitori sono riconducibili ad alcuni oligosaccaridi, detti oligosaccarine, una classe di fitormoni, diffusi nelle macroalghe verdi. Questi composti, come la laminarina (un Beta-1,3 glucano), sono ritenuti responsabili dell’aumento delle difese endogene delle piante trattate nei confronti di stress biotici e abiotici. Tra i maggiori costituenti della parete cellulare delle alghe rosse troviamo invece i carragenani; ne fanno parte la carragenina kappa, che presenta un gruppo solfato per unità disaccaridica e residuo di anidrogalattosio, la carragenina lambda, che invece ha tre gruppi di solfato per unità disaccaridica e la carragenina iota, caratterizzata da due gruppi solfato per unità disaccaridica e un residuo di anidrogalattosio (Gonzalez et al., 2013). Anche le betaine, una classe di ormoni che, come le citochinine, stimolano la divisione cellulare e l’allungamento di germogli, si trovano in quantità cospicue nei prodotti a base di alghe rosse (Balducci, 2014). Le alghe brune, come Fucus vesiculosus, F. serratus e Ascophyllum nodosum sono particolarmente ricche di composti fenolici, metaboliti secondari che vengono sintetizzati sotto stress e che proteggono le cellule e i loro componenti. Altri ruoli importanti di questi composti includono la chelazione di ioni metallici, l’attività antiossidante e l’eliminazione dei radicali come ossigeno singoletto, superossidi e idrossili. La percentuale proteica di peso secco nelle alghe brune è pari al 3-15%, mentre nelle verdi e le rosse raggiunge anche il 47%. Gli estratti di alghe brune sono particolarmente ricchi di polisaccaridi come fucoidani, laminarani, glucani e alginati. Questi ultimi sono polimeri di acido mannuronico e guluronico e la loro viscosità è variabile in base alla specie (Battacharyya et al., 2015).