Dottorato in BIOLOGIA CELLULARE E DELLO SVILUPPO

Titolo della tesi: Valorization of bio-wastes from olive oil extraction and related biorefinery as inducers of plant disease resistance and growth biostimulants

La produzione di olio d'oliva genera quantità significative di scarti di frantoio, spesso smaltiti nel suolo con impatti ambientali e agricoli negativi. Alcuni frantoi valorizzano questi scarti convertendo la sansa ottenuta dal processo di estrazione a due fasi in bioenergia attraverso la produzione di biogas, ma questo processo genera digestato, una frazione parzialmente degradata utilizzata come ammendante e fertilizzante del suolo. Sebbene il digestato offra benefici agronomici, la sua applicazione può comportare rischi, come le emissioni di ammoniaca e il rilascio di gas serra. Inoltre, un eccessivo apporto di sostanze chimiche in agricoltura minaccia la salute umana e favorisce la diffusione di malattie delle piante. In una prospettiva di economia circolare, questo progetto valorizza la sansa di oliva bifasica e il correlato digestato come fitovaccini e biostimolanti di crescita per migliorare le difese e la produttività delle piante. L'analisi chimica ha rivelato che la frazione liquida della sansa di oliva bifasica è arricchita in oligosaccaridi e composti fenolici, che sono stati estratti e testati per le proprietà di induzione della difesa in Arabidopsis thaliana e Solanum lycopersicum. I trattamenti hanno innescato le risposte di difesa e ridotto le infezioni da Botrytis cinerea e Pseudomonas syringae. I composti fenolici hanno anche mostrato attività antimicrobica contro Xylella fastidiosa, P. syringae, Pectobacterium carotovorum, Fusarium graminearum, Colletotrichum graminicola e B. cinerea. L'applicazione al suolo del digestato grezzo e delle sue frazioni ha favorito la crescita di Arabidopsis in condizioni controllate e ha migliorato la produttività del pomodoro nelle prove in campo. Tuttavia, la frazione liquida del digestato aveva un effetto biostimolante inferiore a causa della popolazione microbica in essa contenuta. Per sfruttare ulteriormente i microbi del digestato, questi sono stati trattati per estrarre proteine con potenziali capacità di indurre risposte. Queste proteine microbiche hanno attivato le risposte di difesa in Arabidopsis e pomodoro, aumentando la resistenza alle malattie. Nel complesso, questi risultati evidenziano come la sansa di oliva bifasica e il correlato digestato siano preziosi sottoprodotti agroindustriali, in grado di fungere da induttori di difesa delle piante e biostimolanti di crescita per promuovere un'agricoltura sostenibile.