Nelle piante da fiore, il metabolismo dell'amido - la loro riserva di zuccheri a breve e a lungo termine - è influenzato dal glutatione, una molecola antiossidante che svolge un ruolo fondamentale nella difesa cellulare contro gli stress metabolici. Lo mostrano i risultati di uno studio pubblicato sulla rivista Plant Physiology e realizzato da un gruppo di ricerca dell'Università di Bologna.
"I risultati che abbiamo ottenuto sono una delle prime dimostrazioni in pianta che il glutatione può controllare il metabolismo dell’amido", spiega Libero Gurrieri, ricercatore al Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie e primo autore dello studio. "Identificare un nuovo elemento di controllo dell’amido, dopo un opportuno approfondimento dei modi in cui si esercita questo controllo, può fornire nuove strategie per aiutare la salute delle piante, la loro risposta agli stress e la loro produttività".
Le piante utilizzano l'amido come riserva di zuccheri, da usare ad esempio di notte, quando la fotosintesi non è attiva per l’assenza di luce, oppure per la maturazione dei frutti e per superare i periodi di stress. L'amido, inoltre, serve per fornire zuccheri ed energia per l’apertura degli stomi: i piccoli pori sulla superficie delle foglie che permettono gli scambi gassosi tra la pianta e l’atmosfera e sono quindi fondamentali per l’ingresso dell’anidride carbonica utile per la fotosintesi.
Gli studiosi si sono concentrati in particolare su un enzima - chiamato BAM1 - che è coinvolto nel processo di degradazione dell’amido negli stomi, analizzando questo meccanismo all'interno dell'arabetta comune (Arabidopsis thaliana), una piccola pianta tra le più studiate dai biologi vegetali.
"Le analisi biochimiche e fisiologiche che abbiamo realizzato ci hanno permesso di capire che l'enzima BAM1 è influenzato nella sua attività dal glutatione, una molecola antiossidante contenuta in molti organismi, tra cui piante e animali", dice Gurrieri. "Nelle piante, il glutatione protegge le molecole biologiche dal danno ossidativo che può avvenire in condizioni fisiologiche o di stress, e abbiamo visto che ha un effetto protettivo anche su BAM1, ma questo effetto va a modificarne il comportamento nella pianta, influenzando le quantità di amido che viene metabolizzato".
Considerata l’importanza dell’azione degli stomi per la sopravvivenza delle piante, queste nuove informazioni sul ruolo del glutatione nel metabolismo dell'amido possono rivelarsi preziose per garantire la salute delle piante e per proteggerle da periodi e condizioni di stress.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Plant Physiology con il titolo “Dynamic regulation of Arabidopsis β-AMYLASE1 by glutathione and thioredoxins affects starch in guard cells”. Gli autori sono Libero Gurrieri, Anna Clara Capuzzi, Paolo Trost e Francesca Sparla del Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie dell’Università di Bologna, insieme a Stefanie J Müller-Schüssele della University of Kaiserslautern-Landau (Germania).
