L’invenzione descrive l’impiego come prodotti fitosanitari biocompatibili di alcuni analoghi idrosolubili del peptide naturale tricogina GA IV. Questo peptide è appartenente alla famiglia dei peptaibolici, metaboliti secondari dei funghi del genere Trichoderma, agenti di biocontrollo largamente utilizzati in campo come antagonisti di molti microorganismi fitopatogeni. Alcuni di questi analoghi sono stati brevettati contro importanti patogeni delle piante, in particolare Plasmopara viticola, agente causale della peronospora della vite.

Stato del brevetto

DEPOSITATO

Numero di priorità

IT102018000006817

Data di priorità

29/06/2018

Licenza

INTERNAZIONALE

Mercato

Il mercato dei prodotti fitosanitari è molto ampio e comprende una vasta gamma di prodotti utilizzati per la protezione delle piante dalle malattie, dalle infestazioni di insetti e da stress ambientali. Attualmente, contro molti microorganismi fitopatogeni non sono disponibili in commercio efficaci alternative ecocompatibili ai fungicidi di sintesi. Le aziende che operano nel campo fitosanitario sono molto interessate allo sviluppo di nuovi prodotti ecocompatibili ed efficaci, in linea con le Direttive e i Regolamenti emanati dall’Unione Europea.

  • TAM: 63 miliardi di dollari nel 2023 (mercato dei prodotti fitosanitari in generale, non solo peptidi)
  • SAM: circa 1,3 miliardi di euro (valore della produzione di prodotti fitosanitari in Italia)
  • SOM: 1,3 mln di dollari (stima del 0,1% del TAM)

Problema

Per proteggere in modo ecocompatibile vite, cereali e pomacee da importanti fitopatogeni quali Plasmopara viticola, Botrytis cinerea, Pyricularia oryzae,  Fusarium graminearum e Penicillium expansum, vi è una crescente richiesta di biopesticidi. Si stima che, a causa del riscaldamento globale, l’incidenza della peronospora su vite possa aumentare significativamente, provocando conseguentemente un forte impatto sull’economia vitivinicola europea, che produce milioni di litri di vino all’anno. Nella sola regione Piemonte vengono spesi ogni anno circa 16 milioni di Euro per contrastare questa malattia. In generale, l’uso dei biopesticidi è sempre più incoraggiato da Direttive e Regolamenti a livello di Unione Europea, che sottolineano la necessità di utilizzare sostanze che garantiscano “un elevato livello di protezione della salute umana e animale e dell’ambiente, migliorando la produzione agricola”. Anche il rame, uno dei pochi trattamenti attualmente consentiti in agricoltura biologica per controllare la peronospora della vite, ha potenziali conseguenze sull’ambiente ed è classificato come “sostanza candidata alla sostituzione”.

Limiti attuali tecnologie / Soluzioni

Tra i microorganismi fitopatogeni più difficili da controllare, vi è Plasmopara viticola, agente causale della peronospora della vite. Il principio attivo tradizionalmente usato per la lotta a questo patogeno fungino è il rame. Questo metallo pesante tende ad accumularsi nel suolo con conseguenti rischi per l’ambiente e in particolare per gli organismi acquatici e del suolo.

In alternativa al rame potrebbero essere utilizzati prodotti a base di peptidi peptaibolici ad attività antimicrobica. Questi peptidi sono naturalmente prodotti da funghi del genere Trichoderma sotto forma di “miscele eterogenee” e la loro efficacia è limitata dalla scarsa idrosolubilità che ne rende difficile la distribuzione in campo. Inoltre, non sono molto stabili all’irraggiamento solare.

Killer Application

Le applicazioni chiave della tecnologia riguardano l’impiego degli analoghi idrosolubili del peptaibolico naturale tricogina GA IV come prodotti fitosanitari biocompatibili contro importanti microrganismi patogeni delle piante. In particolare, i peptidi trovano applicazione nel trattamento di:

  • Vite, contro peronospora (Plasmopara viticola)
  • Colture da frutto e orticole, contro muffa grigia (Botrytis cinerea)
  • Colture cerealicole, contro I principali funghi patogeni (Pyricularia oryzae) e micotossigeni (Fusarium graminearum e Aspergillus flavus).

Tecnologia e nostra soluzione

I peptidi brevettati sono analoghi sintetici del peptaibolico naturale tricogina GA IV, scelto perché composto da soli 11 amminoacidi, quindi facile da produrre. Alcuni residui di Glicina sono stati sostituiti da Lisina per rendere i peptidi maggiormente solubili in acqua. Questi analoghi, prodotti con semplice sintesi peptidica standard, sono attivi contro importanti fitopatogeni di frutta, ortaggi e cereali (Plasmopara viticola, Botrytis cinerea, Penicillium expansum, Fusarium graminearum e Pyricularia oryzae). L’uso dei questi analoghi idrosolubili permette di evitare la scarsa riproducibilità connessa all’uso dei peptaibolici tal quali, cioè gli “estratti naturali” prodotti da funghi del genere Trichoderma, che sono costituiti da miscele eterogenee a scarsa solubilità.

I peptidi di sintesi sono stati inizialmente sperimentati in vitro nei confronti di vari patogeni di frutta, ortaggi e cereali, dimostrandosi particolarmente efficaci nell’inibire la germinazione dei patogeni e lo sviluppo delle malattie già a basse concentrazioni. L’efficacia di uno dei peptidi contro Plasmopara viticola è stata confermata dopo due anni di sperimentazione su vite in campo aperto, con un livello di protezione paragonabile a quello ottenuto trattando con un formulato a base di rame.

Vantaggi

  • Solubili in acqua;
  • Biocompatibili;
  • Composizione nota;
  • Resistenti all’irraggiamento solare;
  • Efficaci contro la peronospora della vite.

Roadmap

Questo brevetto è stato selezionato per la partecipazione al programma Proof of Concept @Unipd finanziato dal MISE. Il progetto ha sviluppato un protocollo di sintesi peptidica, economico ed ecosostenibile, che ha reso possibile dimezzare i costi di produzione fino a 10 € al grammo. L’attuale TRL corrisponde a 6, dato che l’efficacia dei peptidi è già stata confermata in campo aperto a seguito di una sperimentazione biennale. Siamo alla ricerca di un’azienda con cui collaborare alla fase di scale-up del protocollo di sintesi per produrre i peptidi su larga scala, oltre ad avviare il processo di registrazione del prodotto per l’immissione sul mercato.

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