Sviluppo di nuovi inibitori dell'enzima ureasi e loro valutazione ai fini dell'utilizzo in agricoltura

L’enzima ureasi è un enzima appartenente alla classe delle idrolasi in grado di idrolizzare l'urea in ammoniaca e anidride carbonica, esso è presente in molti batteri che colonizzano il suolo. È importante perché rende disponibile per le piante l'azoto dell’urea utilizzata come fertilizzante in agricoltura. Se l’idrolisi dell’urea avviene troppo velocemente, gran parte dell’azoto ammoniacale viene però perso dal suolo attraverso volatilizzazione, denitrificazione e lisciviazione, tutti fenomeni che causano gravi problematiche in campo ambientale ed agricolo. Si è quindi diffuso in agricoltura, l’utilizzo di inibitori dell’ureasi, che rallentano l’idrolisi dell’urea in ammoniaca. Il presente lavoro di tesi ha come obbiettivo quello di valutare possibili nuovi inibitori dell’ureasi derivanti dalla pirolisi di biomasse di origine vegetale, che possano potenzialmente sostituire gli inibitori di sintesi attualmente presenti in commercio. Il lavoro si è articolato in tre aspetti principali: i) la produzione di diverse frazioni tramite pirolisi di legno di larice, legno di pioppo e paglia di panico e la loro successiva caratterizzazione chimica; ii) la valutazione della capacità di ciascuna frazione di inibire l’attività ureasica dei batteri del suolo; iii) la valutazione dell’ecotossicità delle varie frazioni nei riguardi di alcuni organismi del suolo (lombrichi, piante, batteri). I risultati ottenuti indicano che i prodotti considerati hanno una capacità di inibizione dell’ureasi paragonabile a quella dell’NBPT, l’inibitore di sintesi attualmente più utilizzato in campo agricolo ma risultano avere una tossicità non trascurabile, soprattutto per il lombrico Eisenia andrei. La tossicità sembrerebbe però essere mitigata dall’uso in combinazione con il biochar. In conclusione, possiamo dichiarare che i risultati ottenuti rappresentano un buon punto di partenza, ma sono necessari ulteriori studi per poter approfondire l’argomento.