Biologia vegetale ed etnobotanica

Biologia vegetale ed etnobotanica

È una disciplina che riguarda l’uso che l’uomo ha fatto degli alimenti, spezie, alimenti vegetali che utilizza senza coltivare.

15/03/22

Si intreccia con lo studio di ricette storiche.

• Gli organismi vegetali sono sistemi altamente organizzati e fondati sull’interazione di sostanze chimiche basate sul carbonio.
• Foraging: raccogliere le piante spontanee nei boschi.
• Differenza animali: riserva energetica (= grasso) distribuito in tutto il corpo. Piante: riserva energetica (= amido) in semi/radici. Negli animali i primari.

Metaboliti secondari

Sono dati dallo sviluppo del metabolismo secondario.

Composti usati dalle piante per relazioni con l’esterno, possono produrre odori, sapori, colori, profumi o anche sostanze tossiche.

Sono applicati alla gastronomia, hanno condizionato aspetti storici e culturali e se assunti con dosaggi diversi possono produrre effetti differenti.

Il caso del Guaranà

È una pianta rampicante sempreverde, simile al caffè; quando cresce si appoggia sugli alberi della foresta amazzonica.

Il suo frutto maturo si apre e si spacca, la forma ricorda un occhio; dalla sua pianta si ottengono molteplici prodotti.

Le caratteristiche: distribuzione di metaboliti secondari nei tessuti e negli organi vegetali, seguendo un ordine preciso (organografia); dopodiché essi si sono co-evoluti tra piante e animali (esempio legame tra tucano e guaranà).

Le piante hanno bisogno della chimica per compiere delle azioni.

• Xerofita (a fusto legnoso), adattamento della pianta a climi secchi, essa tende ad accumulare acqua per averla in periodo di siccità (es. Aloe Vera). Per proteggersi crea sapore amaro (= pericolo) nelle foglie e quindi allontana i parassiti.
• Sistemi di difesa: nelle piante c’è una compartimentazione:

• Spine = soluzioni meccaniche, limito gli sprechi e massimizzo i risultati.
• Cere impermeabili = soluzioni fisiche.
• Stromi (sostanza granulare incolore) = soluzioni biologiche.
• Principi attivi = soluzioni chimiche (liquido giallo e amaro che fuoriesce dai bordi dell’aloe).
• Soluzioni miste.

• Il naturale non implica l’atossico.
• Le piante e i bruchi.

Differenza, l’uomo uccide i bruchi/la pianta si difende tramite più livelli, non uccide.

1. Emette odori e profumi per tenere lontano le farfalle che cercano un luogo per deporre.
2. Gestione delle sostanze, toglie gli zuccheri e le sostanze nutritive da un’altra parte per creare un luogo non ospitale per il bruco.
3. Produzione di sostanze velenose/tossiche che servono per tenere lontano i bruchi.
4. Produzione di odori prodotti dal morso, che richiamano i predatori (nemici del bruco).
5. Comunicazione tra piante, vengono rilasciate sostanze che svolgono un segnale di allarme per proteggersi e far rilasciare dalle piante vicine sostanze tossiche.

22/03/22

• Una pianta svolge biologicamente più funzioni contemporaneamente. Organismi collaborativi e complessi, non ostacola la crescita di microbi ma li seleziona.

La difesa è strutturata per un motivo preciso.

Produzione di diverse funzioni.

• Svolge una strategia multipla di difesa di microrganismi:

• Cera sulle foglie per evitare il ristagno dell’acqua (moltiplicazione dei microbi).
• Superficie frastagliata che impedisce la moltiplicazione.
• Azioni fisiche, con sostanze che svolgono più funzioni.

Sull’epidermide di piante aromatiche si creano sostanze aromatiche che attirano gli impollinatori ma allontanano i predatori oltre che svolgere la funzione igienica che non fa moltiplicare i microbi.

• Richiamo storico: spezie usate per aromi/profumi, anche per metodo igienizzante in quanto mantenevano lontano dei microrganismi.
• Determinati microrganismi svolgono funzione protettiva verso le piante e contro altri microrganismi.

Essi aiutano la pianta ad assorbire le sostanze utili alla pianta (come l’azoto nel terreno).

• Olobionte: entità/organismo fatto di altri organismi.

(Organismo caratterizzato dalla convivenza simbiotica di agenti biologici che non condividono lo stesso DNA – definizione Google).

È un super organismo (se stessa e altri organismi interni), uno stesso vitigno ma cresciuto in un luogo diverso, con una diversa lavorazione del terreno e provoca una carica di microrganismi diversi.

• Nella comunicazione tra piante, esiste l’azione difensiva che con determinati odori si attira l’impollinatore che favorirà la riproduzione.

Sostanza odorosa: sostanze che generano qualcosa sull’olfatto, cambiano in base all’impollinatore da attirare.

Profumo: cambia in base alla cultura.

• La pianta invia un segnale agli insetti tramite colore/profumo; esempio: la pianta di ippocastano produce il colore rosso su fiori già impollinati mentre colore giallo su quelli da impollinare contenenti più nettare.
• Ogni struttura/organo di una pianta svolge funzioni differenti anche nello stesso movimento.
• Le piante sono alla base della filiera alimentare, gli aspetti di una pianta si possono legare anche ad altri alimenti.

→ Anelli/Livelli della catena alimentare: pianta → erbivori pascolanti → carnivori → predatori.

Esempi diversi di filiere alimentari

➔ N°1: galline.

Se alle galline si dà un’alimentazione ricca in carotenoidi, l’animale li usa e li trasforma per i suoi scopi, infatti le uova diventeranno più gialle o arancioni.

➔ N°2: vacche.

Una stessa razza di vacca allevata e alimentata con foraggio di pianura o di alpeggio, trasferisce al latte un colore e profumo differente.

➔ N°3: salmone.

Prima il salmone era selvaggio cioè preso dalla natura e quindi la carne era più scura.

Da quando ha iniziato ad essere allevato, le sue carni sono diventate più pallide; il salmone mangia gamberetti (donano colore), a loro volta questi prendono colore da alghe che hanno carotenoidi (prodotte grazie a determinate caratteristiche ambientali).

- Quali sono i fattori che generano le caratteristiche delle piante?

Sono i fattori naturali (cioè la vita, da quando essa nasce) e fattori artificiali (raccolta della pianta).

Fattori esogeni (quelli dati dall’ambiente esterno) possono essere abiotici (= senza vita come rocce, aria, suolo…) o biotici (= piante e animali vivi; caratteristiche di terroir).

Fattori endogeni che comprendono quelli genetici e non genetici.

Il caso del vino

Il vino è tipico di un determinato luogo con caratteristiche tipiche.

Ogni anno la vite si adatta alle condizioni ambientali e questo causa un cambiamento nelle qualità del vino.

Terroir = parola che determina una tipica specie di vitigno, che si adatta alla località tipica.

• Pratiche.
• Clima.
• Sito.
• Suolo.
• Tradizione.

La definizione cambia in base all’aspetto microbiologico.

Coinvolge la definizione di metaboliti primari e secondari.

Il caso dello sciroppo d’acero

È una miscela di glucosio e fruttosio; la sua linfa può essere estratta solo in un determinato periodo dell’anno e nella zona tra Canada e Stati Uniti (produzione favorevole).

Nel periodo invernale non ha foglie quindi non svolge la fotosintesi e perciò accumula energia nelle radici.

Nei giorni di inizio primavera, con i primi periodi di sole, l’acero con l’amido (scisso/idrolizzato in zuccheri più semplici), passa dalle radici ai rami grazie alla differenza di temperatura tra giorno e notte.

Si dirige verso le gemme per la crescita ed è possibile raccoglierlo tramite una linfa che fuoriesce dal foro praticato.

Ad oggi la linfa si può raccogliere in soli pochi giorni invece che in un intero mese.

• Le piante si spostano verso i climi più favorevoli.

17/03/22

Biologia e storia alimentare

• Istologia: scienza che studia i tessuti.
• La Claviceps purpurea (= spora) è un parassita che colpisce la pianta di segale.

• Ha due obiettivi cioè resistere e vivere per l’anno successivo e contaminare il più possibile. Non uccide la pianta ma ne prende possesso (zombie).
• Essa crea una sostanza zuccherina (melata) che attira gli insetti e poter diffondere la spora.
• Il fungo deve resistere nella segale fino all’anno successivo.
• Il fungo utilizzando le energie della pianta si crea le spore necessarie per sopravvivere.
• Il fungo se viene mangiato tramite la segale cornuta crea allucinazioni (reazione uguale ai funghi contenenti LSD) per esempio in un topolino.
• Cambia l'intensità della reazione in base alla quantità assunta.
• Nel passato dopo aver consumato poche quantità di segale cornuta si avevano sintomi di desquamazione e cancrena, si pensava fosse per aver peccato quindi si andava a fare un pellegrinaggio da S. Antonio; grazie al pellegrinaggio l’infetto cambia alimentazione migliorando notevolmente la salute [richiamo storico].

I sintomi ricominciavano quando si ricominciava a mangiare il cibo infetto.

• Ad oggi vengono svolti controlli periodici e dei trattamenti.
• Nel caso dei microrganismi e nelle piante troviamo una riproduzione asessuata.
• Il fungo produce sostanze diverse a seconda dell’ambiente, del clima, della stagione, della vita ecc.

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Le caratteristiche di una pianta

• È formata da tre organi fondamentali cioè radici, tronco e foglie (cormo).
• È un organismo che basa la sua strategia di vita su dei cardini, territorio (legate ad esso più degli animali).
• Accumula energia extra-terrestre.
• È luce dipendente, manipolatrici (cambiano l’ambiente circostante).
• È autotrofo (= si nutre da solo).
• [Eterotrofi = si nutrono di cose prodotte da altri] - ridondanza.
• Non tutte le piante hanno bisogno di animali, complessità.
• (A crescita indefinita), resilienza (capacità di adattarsi a condizioni esterne).
• È sessile (ancorato al suolo/fisso).
• È modulare (ogni organo/cellula agisce da sé).
• Sono sensibili (percepiscono luce, lunghezza d’onda …).
• Fanno crescere organismi dentro di loro (olobionti).
• Cooperano con microrganismi.
• Fotoprotismo: capacità di crescere verso la luce.

• La presenza contemporanea di elementi fanno in modo di controllare i problemi.

29/03/22

Fattori naturali – esogeni – abiotici

Fattori naturali – Esogeni – Abiotici - modo di proliferare della pianta.

• 3 modi/variabili di risposte delle piante:

• Ogni pianta cambia in base al clima/temperatura diverse.
• Capacità delle piante di regolarsi in un determinato luogo.

• Se le temperature cambiano, le piante possono non riuscire più a germinare infatti nel corso degli ultimi decenni si è capito che la composizione dei boschi cambiano in base alle condizioni del clima.

(Esempio cartina n°1: blu = freddo; rosso/arancione = caldo → stanno aumentando le zone calde).

La germinazione degli alberi si sta spostando verso nord, si nota sulle pendici delle montagne.

Il caso dei vitigni (pianta importante per i gastronomi)

L’uomo ha selezionato diverse tipologie di vite per creare e adeguarle alle diverse tipologie di vino.

È una pianta adatta a climi più freddi, soprattutto durante la germinazione, ogni vigna deve ricevere una determinata temperatura per assicurare l’ottenimento di un vino preciso, in quanto ognuno produce aromi/sapori/caratteristiche diverse in base alla temperatura.

La produzione del vino è molto condizionata dalla temperatura/clima e questo fa in modo che ogni annata produca vini differenti.

→ Gli aspetti:

• Le vigne possono crescere con difficoltà a temperature diverse (causa di cambiamenti climatici).
• I sapori cambiano per alcune tipologie di vini a causa del cambiamento climatico.

Può essere minacciata la tradizionalità di un determinato territorio.

In molte zone si anticipa la raccolta/vendemmia per permettere che i sapori del vino siano simili all’anno prima (segno misurabile/evidente che le temperature stanno cambiando).

(Esempio cartina n°2: zone in rosso segnano il cambiamento climatico che influiscono sulla crescita delle vigne e di conseguenza cambia anche il sapore del vino.

• Le piante crescono meglio nelle zone che loro scelgono, non seguono i confini, ma si spostano da sole nelle zone favorevoli a loro stesse; stesso discorso vale anche per la resa di molte tipologie di cereali.

[APPROFONDIMENTO SU ELLY]

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Fattori naturali: genetica e biodiversità → concetti legati

Si determina in base alle regole della selezione naturale, a prescindere dalla presenza dell’uomo.

Ne fanno parte tutte quelle caratteristiche che danno vantaggio alla sopravvivenza delle caratteristiche; se la biodiversità aumenta, accresce la sopravvivenza dell’ambiente (vantaggio effettivo) dove l’uomo non è presente.

• Esempio: il peperoncino selvatico produce tutti frutti rossi ma una pianta inizia a crescere verde, se questa caratteristica può dare aiuto e proteggere rimane, se non serve sparisce.

Biodiversità artificiale/Agrobiodiversità

• Ne fanno parte tutti quei caratteri che compaiono in una pianta/animale e che vengono trattenuti non per un vantaggio della pianta ma perché piacciono all’uomo; siamo noi che scegliamo se una determinata cosa deve essere mantenuta.

È regolata dall’uomo e dalle sue regole culturali in un determinato periodo storico; per vivere ha bisogno dell’uomo.

Esempio: fino a un secolo fa il gusto delle persone era più tendente all’aspro/astringente, ad oggi il gusto si è addolcito quindi le varietà di mele aspre stanno diminuendo [richiamo storico].

→ Due motivi differenti:

• Nella selezione di nuove varietà, si devono prendere nuove tipologie per incrociarle (ibridazione).
• Mutazione delle piante.

Il caso del peperoncino (capsicina = sostanza piccante)

La caratteristica piccante è creata principalmente per i mammiferi, altre specie (come gli uccelli) non sentono il piccante.

Essa ha una funzione difensiva verso i mammiferi perché vengono distrutti i semi e quindi non si diffonde il seme.

Solo dopo l’uomo ha iniziato a creare e diffondere varietà maggiori di peperoncini (che contengono quantità di capsicina diverse), per la pianta in sé, produrre così tanta sostanza non è favorevole perché spreca energia.

→ Esempio simile riguarda l’anguria, in natura la biodiversità è molto limitata, esistono solo 6 varietà mentre sono più di 1000 quelle artificiali (normalmente in natura le varietà sono inferiori).

• Processo di addomesticazione della pianta (esso obbliga le piante a essere coltivate dall’uomo e a dipendere da esso).

Nel corso del tempo, la maggior parte delle volte è stata presa una specie selvatica, cambiata e adattata al bisogno dell’uomo; dopodiché sono stati creati frutti sempre più grandi e zuccherini/dolci, cambiate le sostanze non gradevoli, le consistenze diventate sempre più morbide.

La biodiversità creata dall’uomo è un sottoinsieme di quella naturale.

• Con l’agricoltura sono state indebolite le specie naturali.
• Se in natura sono presenti ancora le specie principali, si cerca di incrociarle con le specie nuove per produrre specie resistenti alle malattie.
• I fattori artificiali sono creati dall’uomo quando una pianta viene raccolta.

Il caso della pianta di tè

Il caso della pianta di tè (tutte le tipologie hanno la stessa base, il clima influisce poco sulle caratteristiche).

• Nero (la foglia viene stropicciata, essiccata e subisce un processo di ossidazione/imbrunimento, non contiene catechine, più tempo di infusione).
• Bianco (preparato solo con le prime gemme, è molto pregiato e ha poca clorofilla, contiene catechine).
• Verde (trattamento con il vapore per bloccare le sostanze coloranti nelle foglie e poi essiccata, contiene catechine).
• Oolong. Diversi per colore, aroma, profumo, grado di.
• Post fermentati (rossi) astringenza, gusto, effetti sulla salute, età.
• Gialli delle foglie.

• Le altre tipologie di tè cambiano sapore a causa della manipolazione dell’uomo, ma normalmente si potrebbe ottenere qualsiasi tipologia di tè dalle stesse foglie.
• La produzione: il tè sarebbe un albero (decine di metri) ma viene mantenuta bassa a forma di siepe per comodità, gli operatori raccolgono le foglioline dopo le piogge e prima del caldo, che vengono separate le tipologie diverse in base al passaggio.
• I gradi di raccolta:

1. Prima le gemme (sono più tenere e dolci).
2. Settimana di vita delle foglie (poco astringente, presenza di catechine).
3. 3 e 4- foglie da più giorni (più astringenti, meno qualità).
4. 5- rasa siepe si tolgono tutte le foglie.

• I composti contenuti nel tè:

• Polifenoli → catechine (presenti in maggior quantità nel tè verde, entrano in azione solo quando la pianta ne ha bisogno, idrosolubile).
• Polifenolossidasi (entrano in azione solo quando la pianta ne ha bisogno).
• Theaflavine (nel tè nero, si forma con la rottura delle catechine e dei polifenolossidasi, insolubili in acqua).
• Tearubiginine (creato con il rimescolamento prolungato delle foglie, insolubili in acqua).
• Teina/caffeina (presente in stessa quantità nel tè verde e nero, l’assorbimento è inibito dalle catechine).

31/03/22

Basi molecolari per la vita

• Metaboliti primari: sostanze fondamentali per far vivere l’organismo; sono carboidrati, lipidi, proteine ed enzimi, acidi nucleici (DNA e RNA).
• Metaboliti secondari: molecole non fondamentali, cioè che non sono essenziali per il normale funzionamento della cellula, non necessari alla vita.

Ne fanno parte tutte quelle sostanze che interagiscono con l’ambiente, sostanze di difesa delle piante, sostanze per attirare gli impollinatori.

Sono importa