Redazione
Una pianta bioibrida che cattura più anidride carbonica, cresce quasi il doppio dello standard e non è stata geneticamente modificata. Non è fantascienza, ma il risultato di uno studio pubblicato sulla rivista scientifica Materials Horizons della Royal Society of Chemistry, firmato dai ricercatori della Libera Università di Bolzano (Unibz).
La prima pianta bioibrida completamente integrata in vivo è nata in un laboratorio italiano e apre scenari nuovi sia per la lotta al cambiamento climatico sia per la produzione di energia rinnovabile. Al centro c’è l’integrazione di specifiche microparticelle nel ciclo vitale della pianta.
Qui il link alla pubblicazione integrale.
La pianta bioibrida è un Ogm?
Il termine indica un organismo vivente in cui elementi biologici si fondono con componenti tecnologiche. Non si tratta di un Ogm perché il patrimonio genetico della pianta rimane intatto.
La differenza rispetto alle ricerche precedenti è sostanziale: negli esperimenti precedenti, le componenti artificiali venivano applicate solo su foglie isolate o su radici recise, mai sull’intera pianta in vita. Nello studio dell’Unibz, per la prima volta, le nanoparticelle vengono introdotte durante la germogliazione, si distribuiscono autonomamente dalle radici alle foglie e restano attive durante tutto il ciclo di crescita. “Questo studio rappresenta il primo esempio di pianta bioibrida generata inserendo nanoparticelle direttamente nella pianta, in vivo”, spiega Manuela Ciocca, ricercatrice in Fisica sperimentale di Unibz e ideatrice dello studio.
Come funzionano le nanoparticelle P3HT nelle piante
La componente tecnologica è il poli(3-esiltiofene), noto come P3HT: un polimero organico a base di carbonio già impiegato nella ricerca sui pannelli solari flessibili e nell’elettronica verde. Ridotto in nanoparticelle circa 500 volte più piccole del diametro di un capello umano, è biocompatibile e può essere assorbito naturalmente dalle radici.
I semi di Arabidopsis thaliana — la pianta modello più usata nella ricerca vegetale al mondo — vengono fatti germinare in un idrogel arricchito con queste nanoparticelle. In due settimane, le piantine assorbono le nanoparticelle attraverso le radici e le trasportano fino alle foglie. Una volta lì, le particelle funzionano come micro-antenne fotoniche: captano la luce verde, la porzione di spettro che i cloroplasti (gli organuli responsabili della fotosintesi clorofilliana) normalmente trascurano, e la convertono in energia aggiuntiva per la fotosintesi.
I dati: non solo maggiore assorbimento di Co2
I risultati misurati in laboratorio sono precisi e pubblicati nella rivista scientifica. Rispetto alle piante di controllo, le piante bioibride mostrano:
- +45% di lunghezza delle radici
- +17% di produzione di biomassa
- Maggiore assorbimento netto di Co2 dall’atmosfera
- Maggiore produzione di ossigeno
Risultati di grande rilievo, che hanno portato lo studio tra i “2025 Materials Horizons Most Popular Articles”, un riconoscimento che misura la risonanza nella comunità scientifica internazionale.
Tre scenari di applicazione: clima, agricoltura sostenibile ed energia verde
Ma quali sono le implicazioni dei risultati ottenuti dalla pianta bioibrida? Possiamo distinguere tre ambiti:
- Clima: aumentare la capacità naturale delle piante di sequestrare Co2 dall’atmosfera significa potenziare uno degli strumenti di mitigazione più diffusi sul pianeta. Nel 2024, le concentrazioni di anidride carbonica in atmosfera hanno raggiunto i 420 parti per milione, il livello più alto degli ultimi 800.000 anni. Ogni tecnologia in grado di accelerare la cattura biologica del carbonio è una preziosa risorsa per la tutela dell’ambiente;
- Agricoltura sostenibile: piante che producono più biomassa consumando le stesse risorse idriche e nutrizionali possono ridurre la pressione sui suoli agricoli e migliorare le rese senza ricorrere a fertilizzanti aggiuntivi;
- Energia verde: “Questi sistemi viventi ibridi possono essere utilizzati per la produzione di biomassa green e di energia verde”, sottolinea Ciocca. “In futuro potrebbero complementare, o in parte sostituire, celle solari fotovoltaiche o fotobioreattori”.
Come passare dal laboratorio alle applicazioni pratiche
Prima di passare alle applicazioni pratiche, ci sono dei passaggi obbligati da fare, come avviene per qualsiasi ricerca di frontiera. La strada verso applicazioni su specie coltivate e in ambienti reali richiede infatti ulteriori verifiche sulla persistenza delle nanoparticelle nel suolo, su un eventuale accumulo nella catena alimentare e sulla scalabilità industriale del processo.
Ad ogni modo, la direzione è chiara: natura e tecnologia non devono viaggiare in contrapposizione, ma lavorare in sinergia. Le piante hanno impiegato miliardi di anni a perfezionare la fotosintesi. In un certo senso, il team di Bolzano ha trovato (per ora in laboratorio) come aiutarle a fare un passo in più.
Il team di Bolzano e la pubblicazione
La ricerca è stata portata avanti dal Sensing Technologies Lab di Unibz, guidato dalla professoressa Luisa Petti, con contributi di Fondazione Bruno Kessler, Eurac Research, l’Istituto dei Materiali per l’Elettronica e il Magnetismo del Cnr, Elettra Sincrotrone Trieste e la Ludwig-Maximilians-Universität di Monaco.
La scelta di Materials Horizons come sede di pubblicazione non è casuale: la rivista della Royal Society of Chemistry è uno dei riferimenti più autorevoli nel campo dei materiali avanzati e della bioingegneria. Essere selezionati tra gli articoli più letti del 2025 è un indicatore della rilevanza che la ricerca ha avuto ben oltre i confini italiani.
