Lattuga rossa diventa verde con il genome editing e aumentano i flavonoidi benefici

Sembra una contraddizione, ma a volte togliere il colore può aggiungere valore. Un gruppo di ricercatori dell’Università di Tsukuba ha trasformato una lattuga a foglie rosse in una varietà dal colore verde smeraldo, intervenendo con il genome editing su un singolo gene coinvolto nella produzione dei pigmenti. Il risultato, pubblicato sulla rivista scientifica, non è solo estetico: nella nuova pianta aumentano infatti altri composti antiossidanti, come la quercetina, senza alcuna penalizzazione della crescita.

Il trucco del colore: fermare l’enzima chiave

Il caratteristico rosso della lattuga rossa è dovuto alle antocianine, una famiglia di pigmenti naturali appartenenti al gruppo dei polifenoli, noti per le loro proprietà antiossidanti. La pianta produce queste molecole attraverso una complessa catena di reazioni enzimatiche, che parte dall’amminoacido fenilalanina e genera via via diversi flavonoidi – composti vegetali con molteplici funzioni – prima di arrivare alle antocianine.

I ricercatori giapponesi hanno utilizzato il genome editing per disattivare il gene che codifica per un enzima chiamato dihydroflavonol 4-reduttasi (DFR). Questo enzima agisce in un passaggio critico, l’ultimo prima della formazione delle antocianine. Una volta spento l’interruttore genetico, le piante hanno smesso completamente di produrre il pigmento rosso, assumendo una colorazione verde.

Effetto a cascata: più quercetina, meno antocianine

Ma la sorpresa è arrivata dalle analisi biochimiche. Bloccando la produzione delle antocianine, la pianta ha ridiretto le sue risorse metaboliche verso altri rami della via di biosintesi dei flavonoidi. I livelli di diversi composti, tra cui la quercetina (un flavonoide con potenti proprietà antiossidanti e antinfiammatorie), sono aumentati significativamente.

In pratica, la lattuga modificata ha scambiato un tipo di “superpotere” con un altro, accumulando molecole diverse da quelle originarie ma potenzialmente altrettanto preziose per la salute umana.

Crescita normale, prospettive per l’agricoltura in ambiente controllato

Uno degli aspetti più rilevanti dello studio è che, nonostante i profondi cambiamenti nel profilo dei flavonoidi, la crescita e la produttività della pianta non hanno subito riduzioni significative. Ciò significa che è possibile “ricablare” il metabolismo secondario della lattuga senza penalizzare lo sviluppo vegetativo.

I ricercatori sottolineano inoltre che la produzione di flavonoidi è molto sensibile alle condizioni ambientali, come intensità luminosa e temperatura. Per questo motivo, i risultati dello studio potrebbero trovare applicazione nelle fabbriche di piante (plant factories), sistemi di coltivazione indoor a controllo totale dei parametri ambientali. In questi contesti, sarebbe possibile ottimizzare la crescita di varietà di lattuga su misura, con profili mirati di composti bioattivi.

Sebbene non sia stato ancora effettuato un confronto diretto con le varietà verdi convenzionali, i ricercatori ricordano che la lattuga rossa è già nota per l’elevata produzione di polifenoli. La strategia del genome editing apre quindi la strada allo sviluppo di nuove cultivar con componenti funzionali personalizzati – un passo avanti verso quella che alcuni definiscono “orticoltura di precisione”.