Il metabolismo della durrina in Sorghum bicolor ed il suo ruolo nella biofumigazione dei terreni agrari

Durrin is a cyanogenic glycoside produced in the biosynthetic pathway from the aromatic amino acid L-tyrosine, in which hydrocyanic acid (HCN), a toxic substance that interferes with respiratory metabolism, is generated. Durrin is produced through the secondary metabolism of various plant families, having a function of protection against biotic and abiotic stresses. This biomolecule consists of a sugar, a phenolic group, and a cyanide group bound to a chiral carbon through covalent bonds. Recently, it has been demonstrated that this metabolite can be used in agriculture to remediate agricultural soils through biofumigation interventions. These interventions involve chopping and burying of plant residues, which once into soil, release the biocidal HCN. High concentrations of Durrin in plants of green manuring can effectively control populations of soilborne pathogens such as nematodes and increase yields, replacing synthetic products commonly used for the same purpose. Sorghum bicolor is a cereal, capable of accumulating high levels of this Durrin in its tissues during its early growth stages, depending on the environmental conditions, especially climate, and on the variety. The use of this sorghum as green manure for biological control in agriculture can be a viable and sustainable alternative to synthetic products in a context of reduced and restricted use of phytosanitary products.

La durrina è un glicoside cianogenico prodotto nella via biosintetica dall'amminoacido aromatico L-tirosina, nella quale si produce HCN, una sostanza tossica perché interferente il metabolismo respiratorio. La durrina è prodotta dal metabolismo secondario di diverse famiglie di piante, con la funzione di protezione dagli stress biotici e abiotici. La biomolecola è composta da uno zucchero, un gruppo fenolo e dal gruppo cianidrico, legati ad un carbonio chirale mediante legami covalenti. Recentemente, è stato dimostrato che questo metabolita può essere usato in agricoltura per risanare i suoli agricoli mediante interventi di biofumigazione. Tali interventi si realizzano trinciando e interrando i residui vegetali che, una volta nel suolo, libereranno la molecola che esplicherà la sua funzione biocida. La durrina è in grado di controllare le popolazioni di organismi patogeni presenti nel suolo ed aumentare le rese in sostituzione di prodotti di sintesi utilizzati per la stessa pratica. Il Sorghum bicolor è un cereale macrotermo, nelle fasi precoci del suo sviluppo è in grado di accumulare alti livelli di questo glucoside nei tessuti vegetali, anche in funzione dei fattori ambientali, climatici e varietali. L'uso di quest'essenza per risanare i suoli agricoli può essere una valida alternativa ai prodotti di sintesi in un contesto di contrazione e limitazione d'uso dei prodotti fitosanitari.