I componenti ingegneristici alla base di alcuni tipi di batteri presenti nelle colture possono potenziare gli effetti della fotosintesi e la velocità di crescita delle colture aumentando i livelli di CO2. Questo concentto rientra nelle conclusioni di uno studio pubblicato su Nature Communications. Questa ricerca potrebbe supportare lo sviluppo di cloroplasti incrementando l’efficienza di fotosintesi per migliorare i raccolti futuri.
Questi risultati hanno notevoli implicazioni sulla sicurezza alimentare. In un clima sempre più caratterizzato dai cambiamenti climatici, c’è la reale esigenza di incrementare la produttività delle colture per soddisfare i bisogni della popolazione mondiale che, secondo le stime, crescerà fino a quasi dieci miliardi entro il 2050. L’aumento dei livelli di CO2 intorno al Rubisco, un enzima presente nei cloroplasti responsabile di catturare la CO2 dall’atmosfera, risulta essenziale per produrre zuccheri ricchi di energia durante la fotosintesi nelle piante.
I batteri che potenziano la fotosintesi delle piante
E’ noto che un tipo di batterio chiamato proteobatteri utilizza minuscoli compartimenti cellulari specializzati chiamati carbossisomi per fornire grandi quantità di CO2 intorno a Rubisco.
L’ingegnerizzazione dei carbossisomi completamente funzionali nelle colture è stato un obiettivo a lungo ricercato, ma non è stato ancora portato a termine con successo. Yongjun Lin, Lu-Ning Liu e il team di Huazhong Agricultural University, a Wuhan in Cina hanno inserito una serie completa di componenti carbossisomi, derivati dai batteri Halothiobacillus neapolitanus, nei cloroplasti delle piante di tabacco.
Hanno scoperto che i carbossisomi erano funzionali e supportavano la crescita delle piante in aria integrata con CO2, un passo importante per progettare cloroplasti con capacità di fotosintesi potenziata. Gli autori suggeriscono che questa tecnica potrebbe fornire un potenziale percorso per migliorare la resa delle colture per aiutare a nutrire la crescente popolazione mondiale.
