Problematiche e opportunità per lo sviluppo delle piante aromatiche

Le piante aromatiche, o officinali, sono un’ampia categoria di specie botaniche che hanno in comune tra loro proprietà sensoriali, biologiche e farmacologiche. Rappresentano una categoria a sé, perché la loro peculiarità di produrre principi attivi, le rende diverse dalle altre specie coltivate.

L’interesse economico del settore delle officinali

Negli ultimi anni il comparto è in rapida evoluzione, soprattutto grazie all’introduzione di tecniche innovative sia dal punto di vista agronomico che per l’estrazione dei principi attivi.

Secondo la Federazione Italiana Produttori di Piante Officinali, in Italia i produttori specializzati in questo settore sono circa 450 e la superficie totale è di circa 6.000-9.000 ettari - esclusi i prodotti freschi da industria e quelli destinati al mercato ortofrutticolo - inoltre, le specie ad oggi coltivate e/o raccolte, sono circa 130 a fronte di un numero di specie coltivabili pari a 142.

Il valore di mercato della filiera delle aromatiche si aggira tra 0,7 e 1,1 miliardi di euro (FIPPO, 2015) e si prevede che la produzione mondiale di piante medicinali e aromatiche aumenterà fino a 5.000 miliardi di dollari entro il 2050.

Il settore assume interessanti connotazioni anche per l’economia agricola italiana, soprattutto nella prospettiva di cambiamenti climatici e di modificazioni della disponibilità delle risorse, in particolare quella idrica, in area mediterranea.

Le piante officinali infatti, soprattutto quelle endemiche, hanno la caratteristica di resistere meglio di altre a periodi di siccità relativamente lunghi ed è proprio in questa direzione che la Scuola Superiore Sant’Anna ha condotto le proprie ricerche con il Progetto Insole, realizzato attraverso la collaborazione di aziende del comparto florovivaistico in Sicilia.

Le problematiche di disponibilità della risorsa idrica

La crisi idrica in Sicilia ha raggiunto livelli di eccezionalità già con il 2023, quarto anno consecutivo con precipitazioni al di sotto della media di lungo periodo.

La Regione, storicamente preparata a fasi di siccità, può contare su un ampio sistema di invasi che ha all’attivo ben 29 dighe per una capienza totale di 750 milioni di metri cubi, ma quest’anno, a fronte di una disponibilità di soli 150 milioni di metri cubi d’acqua, il governo regionale è stato costretto a varare una serie di misure restrittive che hanno portato, già dal mese di aprile, quasi un milione di siciliani a fare i conti con un piano di razionamento, che prevede riduzioni della portata d’acqua fra il 10% e il 45%.

Anche il governo nazionale ha sancito la gravità della situazione, dichiarando nelle scorse settimane lo Stato di Emergenza Nazionale per la siccità in Sicilia e stanziando circa 20 milioni di euro per sostenere economicamente i primi interventi necessari.

Il settore agricolo e quello zootecnico risentono fortemente dello stato attuale e la costanza delle elevate temperature, sommata alla mancanza di piogge da diversi mesi, ha già provocato danni significativi alle colture con prospettive ancora più preoccupanti per i mesi a venire.

Il progetto Insole mira a comprendere meglio le opportunità di diversificazione sia dal punto di vista colturale, sia per quanto riguarda l’applicazione di nuove pratiche agronomiche più funzionali al mutato quadro climatico.

Il progetto Insole, per la coltivazione di officinali in Sicilia

Finanziato dal PSR Sicilia 2014/2022 ha sviluppato, a partire dal 2021, innovazioni agronomiche e tecnologiche per la coltivazione sostenibile di piante officinali e la produzione di oli essenziali di qualità, intervenendo nel settore florovivaistico del territorio di Scicli (RG).

Le aziende agricole del territorio ibleo, in prevalenza ortive e florovivaistiche, stanno facendo fronte, da diversi anni, a numerose difficoltà, dovute da un lato alla carenza di risorsa idrica, dall’altro all’incertezza dei mercati, causata principalmente dalla competizione sul prezzo. Una delle possibili strade, per vedere garantita una redditività di lungo periodo svincolata dalla dipendenza da risorse sempre più scarse e costose, e per ricavare nicchie di mercato capaci di assicurare il reale valore del prodotto, è puntare sulla diversificazione colturale, associata alla produzione di trasformati di alta qualità in filiera corta e alla valorizzazione delle produzioni locali, che hanno anche il vantaggio di favorire la tutela della biodiversità.

È questa la sfida di Insole: promuovere la produzione sostenibile di piante officinali da affiancare alle colture ortive e florovivaistiche, anche con specie endemiche ed ecotipi locali, e parallelamente accorciare la filiera produttiva degli oli essenziali, innovando i metodi di estrazione per renderli sempre più efficienti, sostenibili e di qualità.

Le innovazioni agronomiche del progetto Insole

Dopo uno studio sulla specificità delle essenze da coltivare, il Gruppo di Agroecologia della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, ha coinvolto una decina di aziende agricole per l’applicazione di pratiche sostenibili di agricoltura biologica o integrata e per verificare la capacità di adattamento delle specie ai diversi ambienti e a ripetuti stress fisiologici.

I risultati incoraggiano la coltivazione di specie officinali nell’area e spingono allo sviluppo di strategie mirate a potenziare la capacità di queste piante a tollerare in modo efficace lo stress idrico. La carenza d’acqua può infatti esercitare diverse influenze sulle piante officinali, manifestando effetti sia sulla loro morfologia che sulla produzione di oli essenziali. Si possono attivare meccanismi di difesa, come la chiusura degli stomi, con conseguente limitazione degli scambi gassosi, così come un’aumentata produzione di metaboliti secondari indotti dallo stress e quindi di disponibilità di oli essenziali.

Alcuni precedenti studi, sui genotipi Lavandula Stricta e Angustifolia, hanno evidenziato che una moderata limitazione idrica può aumentare sia la quantità che la qualità dell'olio essenziale. Analogamente, ricerche condotte su Thymus vulgaris hanno dimostrato che uno stress da siccità moderata può determinare un aumento in resa di olio essenziale, con notevoli impatti sulla sua composizione. Studi condotti sul Rosmarino evidenziano alterazioni nella composizione chimica dell’olio essenziale, come l’aumento nella produzione di terpeni (borneolo e p-cimene) che possono essere considerati i principali composti di difesa contro lo stress idrico.

Naturalmente occorre individuare soluzioni agronomiche efficaci per controllare gli effetti dello stress idrico e sviluppare strategie di coltivazioni in grado di mitigarli. Allo stesso tempo è importante introdurre innovazioni nei metodi di estrazione per far sì che la qualità della biomassa messa a disposizione venga garantita nel processo di trasformazione.

La filiera delle officinali: il prototipo innovativo per l’estrazione degli oli essenziali

La collaborazione con l’Istituto Nazionale di Ottica del CNR di Pisa, ha permesso lo sviluppo di un prototipo innovativo di estrattore in corrente di vapore, con l’inserimento di antenne coassiali a microonde, allo scopo di ottimizzare la quantità degli oli essenziali prodotti e minimizzare l’uso di energia.

Dopo i vari perfezionamenti, realizzati nelle fasi di progetto, ci si è concentrati sulla realizzazione di un reattore ibrido in cui la biomassa viene inserita a secco e tramite una fiamma a gas viene portata ad ebollizione una piccola riserva di acqua (5 l) che, producendo vapore, provvede all’estrazione degli oli essenziali. L’applicazione simultanea di 3 antenne coassiali, alimentate da 3 magnetron da 800 W, permette di ridurre i tempi di estrazione ottenendo buoni risultati quantitativi di prodotto.

La chimica degli oli essenziali e i risultati di Insole

Con l’utilizzo di questa nuova tecnologia di estrazione, oltre alla resa ciò che risulta significativo è la qualità degli oli essenziali ottenuti. Il Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale dell’Università di Pisa, che ha condotto le analisi sui campioni, ha evidenziato la presenza di molecole interessanti per le loro proprietà antifungine, antivirali, antibatteriche, antitumorali, antiossidanti e antinfiammatorie, quali geraniolo, timolo, mirtenale, pinene, borneolo. I risultati mettono in luce che, a parità di metodo di estrazione, la resa e la composizione degli oli essenziali dipendono da molti fattori ed in particolare dalla specie botanica, dall'età della pianta, dal periodo di raccolta, dalla modalità di coltivazione, dalla tipologia di terreno.

Dall’analisi della composizione e della resa di olio essenziale di Rosmarino prodotto in diverse estrazioni del progetto è stato possibile verificare che non ci sono sostanziali differenze tra i prodotti ottenuti da biomasse sottoposte o meno a stress idrico.

Il valore della biodiversità come volano di una nuova economia

Tra le azioni di progetto uno spazio significativo è riservato allo studio di specifiche strategie di marketing che possano valorizzare un prodotto così strettamente legato al territorio di produzione e guidare le aziende nello sviluppo di canali alternativi di vendita e nuove nicchie di mercato.

La tutela della biodiversità assume infatti un valore non solo “in sé” ma anche per la rilevanza che può avere dal punto di vista economico, sociale, nonché paesaggistico e quindi turistico.

La diversificazione colturale permette da un lato alle aziende agricole di mantenere l’equilibrio di bilanci aziendali anche a fronte di possibili imprevisti e calamità, nonché di destagionalizzare il lavoro ed intercettare mercati meno competitivi e più stabili. Dall’altro le ricadute positive si estendono all’intero territorio, sia per il permanere della ricchezza nelle aree di produzione, sia per l’opportunità, attraverso l’introduzione di colture diverse, di valorizzare le aree cosiddette marginali e garantire quella variabilità del paesaggio che rappresenta l’elemento centrale dell’appeal che l’area mediterranea ha da sempre per il comparto turistico.

Per saperne di più www.insolesicilia.com