Cheope, la Golden Retriever di 3 anni e mezzo, lavora al CREA per fiutare la presenza del fungo patogeno da quarantena, Tilletia indica, agente della carie parziale del grano, che rovina interi carichi di grano e minaccia i campi italiani. Pericoloso per le colture, ma non per l’uomo, la Tilletia emette un odore simile al pesce marcio, che Cheope riconosce con l’accuratezza dell’85%, grazie a un addestramento basato solo sull’odore, senza rischio di diffusione. Attualmente è pronta a entrare in azione nei porti italiani. Un’alleata a quattro zampe per proteggere l’agricoltura nazionale.
Al CREA lavora un cane che…è il miglior amico del grano! Cheope, questo è il suo nome, è una femmina di Golden Retriever di 3 anni e mezzo addestrata per la ricerca di un dannoso fungo patogeno agente della “carie parziale del grano”, la Tilletia indica. Questo fungo viaggia sotto forma di spore all’interno delle cariossidi di grano (i semi), e Cheope ha proprio il compito di individuarlo all’interno dei carichi che vengono importati dall’estero, all’interno delle navi che attraccano nei porti italiani.
Tilletia indica, carie parziale del grano
La T. indica è un fungo patogeno di quarantena (cioè un organismo dannoso per le piante non ancora presente in uno specifico territorio, in questo caso l’Unione Europea). Il grano colpito da questo patogeno non è pericoloso per la salute umana, ma rende la partita di grano non appetibile, persino per l’alimentazione animale. Infatti, al pari di moltissimi altri microrganismi, anche T. indica è in grado di emettere un particolare odore (composto di una miscela di Sostanze Volatili Organiche, in inglese Volatile Organic Compounds o VOCs), legato – in questo caso – alla produzione di una molecola, che ricorda il sapore e l’odore del pesce marcio.
Le spore di T. indica, oltre ad avere una elevata resistenza alle condizioni ambientali sfavorevoli e una grande vitalità anche dopo diversi anni, riescono a diffondersi facilmente tramite sia il vento sia l’utilizzo di semente contaminata, con il rischio di infettare, se non rilevata, i campi di grano italiani. Per questo, sono state fissate dall’Europa delle soglie di tolleranza molto basse.
Cosa sta facendo il CREA
Il Centro di Ricerca Difesa e Certificazione del CREA (CREA -DC), in qualità di Istituto Nazionale di Riferimento per la Protezione delle Piante, ha il compito di coadiuvare i Servizi Fitosanitari Regionali nei controlli fitopatologici effettuati sulle merci in ingresso in Italia, proprio per evitare che i patogeni da quarantena vengano accidentalmente introdotti all’interno dei nostri confini, per poi diffondersi in territori dove non sono presenti. A tal fine, utilizzando le sue spiccate capacità olfattive, Cheope è stata addestrata in modo specifico per riconoscere l’odore del fungo all’interno di partite di grano e per segnalarne la presenza al suo conduttore. Dal momento che T. indica non può essere portata fuori delle strutture di quarantena presenti presso il CREA-DC di Roma, per il suo addestramento i ricercatori hanno deciso di portare fuori dai laboratori di quarantena solamente l’odore del patogeno! Con uno specifico strumento, infatti, l’odore della T. indica è stato aspirato e trasferito su un supporto di cotone in completa sicurezza e i target odorosi così ottenuti sono stati usati per addestrare Cheope in spazi aperti, senza correre il minimo rischio di diffondere il patogeno.
I risultati
I test svolti al termine del suo addestramento hanno mostrato che Cheope è in grado di individuare l’85% dei target contenenti l’odore del patogeno. Attualmente, terminata la fase di addestramento e della valutazione della sua riuscita (in via di pubblicazione su rivista scientifica), Cheope è in attesa di effettuare dei test sul “campo”, cioè su carichi di grano provenienti da aree “a rischio” di presenza di T. indica, al fine di definire esattamente come impiegarla in aiuto dei Servizi Fitosanitari Regionali, che effettuano questo tipo di controlli. Ciò consentirà uno screening più veloce su un maggior numero di campioni (o su un maggior volume totale di grano) che, una volta segnalati da Cheope, saranno poi sottoposti alle analisi ufficiali di laboratorio. Attualmente, data la grande versatilità dei cani da ricerca, Cheope è anche in fase di preparazione per l’addestramento alla ricerca di nuovi organismi di quarantena.
BOX DI APPROFONDIMENTO
- Il lavoro di addestramento di Cheope è finanziato dal 2022 nell’ambito dell’accordo di collaborazione “Proteggo” tra MASAF e CREA
- I protocolli UE per l’individuazione della T. indica nei carichi di grano in Europa prevedono che anche la presenza di una sola spora è sufficiente per rifiutare un carico; in particolare, se si osservano meno di 10 spore è richiesta la conferma tramite analisi molecolare dell’identità specifica del patogeno, se ne vengono osservate più di 10 è sufficiente questa conferma “morfologica” della sua presenza.
- Per il trasferimento dell’odore di T. indica sui supporti di cotone viene utilizzato uno specifico strumento aspirante a flusso d’aria costante di 300 L/min (Scent Transfer Unit modello STU-100) e il corretto trasferimento dell’odore viene verificato attraverso l’uso di un Naso Elettronico Portatile (modello Smell Inspector, Smart Nanotubes).
- Al lavoro di organizzazione e realizzazione dell’addestramento per la ricerca di Tilletia indica hanno partecipato anche i ricercatori del CREA-DC Alessandro infantino e Maria Teresa Valente, come esperti di VOC’s e di biologia della specie target.
Ricercatore TD presso il CREA-DC di Roma
Dottorato in patologia vegetale, specializzato in malattie complesse, diagnosi fitopatologica avanzata e analisi NGS del microbioma del suolo. Da tre anni coniugo ricerca e passione lavorando con i cani da ricerca per la diagnosi rapida di patogeni vegetali.
#lafrase Le piante sono maestre di innovazione: moderne, resilienti, e piene
di soluzioni per il futuro. (S. Mancuso)
Collaboratore tecnico, CREA Centro Difesa e Certificazione
Laureata in Scienze Biologiche, con un Dottorato in Biologia Evoluzionistica ed Ecologia, lavora dal 2009 presso il CREA nel campo della patologia vegetale. Il suo lavoro si è concentrato sull’approfondimento degli aspetti relativi all’identificazione e alla diagnosi morfologica e molecolare delle fitopatie fungine, dedicandosi in particolare alla protezione delle sementi delle principali colture agricole da funghi patogeni trasmissibili per seme, con un focus particolare sull’agricoltura biologica.
#lafrase Le donne sono guardiane del futuro (Vandana Shiva)
Collaboratore tecnico, CREA Centro Difesa e Certificazione
Laureato in Scienze Agrarie, lavora al CREA dal 2005 e si occupa della resistenza/tolleranza ai principali stress biotici e abiotici delle piante coltivate.
#lafrase Lo scopo della scienza non è tanto quello di aprire la porta all’infinito sapere, quanto di porre una barriera all’infinita ignoranza (Bertolt Brecht)
Ricercatore, CREA Centro Difesa e Certificazione
Laurea in Scienze Biologiche e dottorato di ricerca in Biologia animale, lavora con il CREA dal 2013. Entomologo per formazione e vocazione, si occupa di insetti da proteggere…e da cui proteggersi. Da più di 10 anni lavora anche come addestratori di cani da ricerca con target biologici (insetti, funghi, batteri).
#lafrase Può il batter d’ali di una farfalla in Brasile provocare un tornado in Texas? (Edward Lorenz)
