Cosa c’entrano i microrganismi con la salvaguardia della salute umana? Lo spiega Stefano Mocali, il coordinatore del team di microbiologi del suolo del CREA che hanno partecipato all’Earth Microbiome Project (EMP), la prima banca dati mai realizzata delle specie di microrganismi presenti nel microbioma terrestre. “Pur costituendo la maggior parte della biodiversità che ci circonda – spiega Mocali – sono comunemente ignorati, conoscerli è fondamentale sia per debellare potenziali pericoli per la salute umana, animale e vegetale (es. patogeni), sia per sostenere e valorizzare le produzioni agroalimentari, salvaguardare l’ambiente e promuovere i servizi ecosistemici in genere. I microrganismi – continua il ricercatore – rivestono un ruolo essenziale nella regolazione dei cicli biogeochimici del suolo e del mare, nella bonifica di suoli e di acque contaminate, nella difesa delle produzioni agricole, senza contare le numerose applicazioni biotecnologiche nei settori agroalimentari e farmaceutici”.
Un’impresa titanica, se si pensa che ci sono più microrganismi in terra che stelle nel cielo e che nel nostro corpo abbiamo più batteri che cellule. Il progetto, cui hanno aderito oltre 160 istituti di ricerca e più di 500 scienziati da tutto il mondo, è stato avviato nel 2010 e condotto grazie a metodi di analisi e di confronto dei dati raccolti, appositamente sviluppati e condivisi con tutti i partecipanti proprio per ridurre le possibilità di sovrapposizioni ed errori nella classificazione delle specie. E i primi risultati, appena pubblicati su Nature, sono straordinari: il 90% delle circa 27-28.000 specie di microrganismi censiti non è presente in alcun database esistente, era cioè del tutto sconosciuto.
Il CREA – uno dei due partecipanti italiani, con l’Università Federico II di Napoli – ha contribuito utilizzando dati e campioni di suolo di una prova storica di quasi 25 anni di mais in monosuccessione, svolta presso l’azienda sperimentale del CREA, Agricoltura e Ambiente a Fagna (in provincia di Firenze), in cui le relazioni tra pianta, suolo e microrganismi sono ben definite. I ricercatori del Consiglio per la Ricerca in Agricoltura e l’analisi dell’economia agraria hanno contribuito a caratterizzare la diversità microbica nel suolo, uno dei comparti ambientali con la maggiore presenza di organismi “non classificati”. Oltre ad evidenziare la maggior diversità microbica delle comunità “libere” rispetto a quelle associate ad altri organismi ospiti (ad eccezione della rizosfera), i risultati hanno dimostrato che i microrganismi del suolo presentano una strategia evolutiva diversa da quelli associati all’uomo o agli animali. Questi primi dati dimostrano che i microrganismi del suolo presentano una maggiore diversità genetica e una migliore capacità adattativa agli stress ambientali (es. oligotrofia, pH acido, ecc.) rispetto ai microrganismi di altri comparti ambientali, dimostrandosi una vera e proprio miniera di biodiversità capace di plasmarsi e modificarsi con l’ambiente.
Ma gli studi sono solo all’inizio. Il prossimo passo prevede l’implementazione del database attuale con altri studi, includendo anche aree geografiche, matrici e organismi che non sono stati ancora considerati (es. funghi). Successivamente, si cercherà di comprendere come i microrganismi interagiscono con altri organismi un determinato ambiente e come ne condizionino struttura e funzioni. Un esempio potrebbe essere la relazione tra il microbiota del suolo con le sue proprietà e la qualità dei prodotti agroalimentari tipici di uno specifico territorio (es. vino).
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